高铁移动荷载作用下桩承式路基的振动特性

发布时间：2024-02-25 03:52

　　采用ABAQUS有限元计算程序,建立轨道结构-路基-地基相互作用三维有限元模型,通过编制FORTRAN子程序实现列车荷载的施加,忽略轮轨接触及轨道不平顺的影响,计算分析250km/h列车荷载作用下钢轨振动位移幅值、加速度时程和频谱。讨论列车移动荷载作用下桩身直径、桩长和桩间距等参数对桩承式路基振动的影响。计算结果表明:钢轨竖向振动位移幅值较大,约为水平振动位移幅值的16倍。钢轨竖向振动主频分布较广,低频、中频和高频皆有分布。桩承式路基基床表面位移振动幅值较自由式路基的振动幅值明显减小,约为自由路基的60%。桩的振动主频随桩长和桩身直径的增加先增大后减小,桩长为10m和桩身直径为1.0m时桩的振动主频最大。

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【部分图文】：

图1有限元计算模型剖面示意图

依据《高速铁路设计规范（试行）》[16](TB10621-2009），中国高速铁路无砟轨道包括CRTSⅠ型板式、CRTSⅠ型双块式及CRTSⅡ型板式3种形式，本文采用CRTSⅠ型板式无砟轨道，轨道结构从上向下依次为：钢轨、轨道板、CA砂浆层和底板。基床表层采用级配碎石，厚度为0.....

图2有限元计算模型

将地基土视为弹塑性材料，在桩-土界面上设置接触，对土体采用D-P模型，桩体采用弹性模型，桩-土之间设置接触对，包括法向作用（“硬接触”）和切向作用（摩擦特性为“罚”，摩擦系数μ=tan(0.75φ））。1.2模型计算参数

图3列车轴重荷载示意图

本文列车选用CRH3型动车组，动车组长度约为200m，列车轴重为17t，中间车车辆长度为25m，车辆定距为17.375m，转向架的固定轴距为2.5m，两辆车之间轴距为4.5m。如图3所示。2计算模型验证

图4归一化振动位移幅值

对比图4中水平振动位移幅值和竖向振动位移幅值，发现本文结果与文献[24]解析解和2.5D有限元计算结果基本一致。图4(a）中2.46-2.53s的水平振动位移幅值，图4(b）中2.50-2.53s的竖向振动位移幅值和2.57-2.60s的竖向振动位移幅值出现一定差异，这是由于本文....

本文编号：3910038