土拱效應(yīng)的作用機(jī)制是樁承式路堤荷載傳遞的關(guān)鍵性技術(shù)問題,然而高鐵荷載作用下樁承式路堤中土拱效應(yīng)的研究尚不充分�；诟哞F設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容,建立了高鐵荷載作用下樁承式路堤三維有限元分析模型,并采用已有研究結(jié)論驗(yàn)證了數(shù)值模型的正確性。根據(jù)該數(shù)值分析模型,首先分析了高鐵荷載作用下路基的動(dòng)力響應(yīng),研究了高鐵荷載作用下道床和路堤不同位置處的豎向位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,以及路基中速度與加速度沿深度的分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):道床和路堤表面處的豎向位移隨時(shí)間變化呈倒"M"型周期變化,而路堤底部處呈"V"型周期變化;速度與加速度在路基深度范圍內(nèi)衰減了80%。通過變化樁間距、路堤高度以及路堤材料參數(shù),分析其對(duì)高鐵荷載作用下路堤應(yīng)力和沉降發(fā)展規(guī)律的影響,進(jìn)而分析其對(duì)土拱效應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明:動(dòng)載作用下土拱效應(yīng)依然存在,但有所減弱,動(dòng)載峰值作用下減弱程度最大,谷值情況下有所恢復(fù);樁間距和路堤高度對(duì)高鐵荷載作用下樁承式路堤中土拱效應(yīng)的影響較為明顯,而路堤填料內(nèi)摩擦角和剪脹角的影響則相對(duì)較小。 

【文章來源】：巖土力學(xué). 2020,41(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

高鐵荷載傳遞結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1Diagramofloadtransferofhigh-speedrailway

列車荷載選取瑞典X2000高速列車進(jìn)行模擬，列車由1節(jié)牽引車廂和5節(jié)普通車廂組成，由于動(dòng)力計(jì)算花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，為減少運(yùn)算所需的時(shí)間，本文選取了1節(jié)普通車廂循環(huán)通過的方式進(jìn)行計(jì)算分析，車廂結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，車廂具體的尺寸和荷載大小參數(shù)如表1所示。按照上述荷載等效方法的步驟計(jì)算列車運(yùn)行速度為216km/h時(shí)，1節(jié)車廂在不同軌枕上隨時(shí)間變化的等效力。距離起點(diǎn)O分別為3.525、4.175、4.825m處，連續(xù)3根軌枕在1節(jié)車廂通過時(shí)的等效荷載如圖3所示。圖21節(jié)車廂結(jié)構(gòu)及軸載示意圖Fig.2Geometryandaxleloadsofatraincarriage表1列車荷載計(jì)算參數(shù)Table1Parametersfortrainloadcomputation車廂長(zhǎng)度L/m兩相鄰軸載間的距離a/m兩相鄰轉(zhuǎn)向架間的距離b/m模擬車廂數(shù)單個(gè)軸載大小F/kN軌枕間距/m參數(shù)/m1252.51511000.651.25圖3216km/h時(shí)連續(xù)三個(gè)軌枕一節(jié)車廂等效荷載示意圖Fig.3Equivalentforcescorrespondingtothreeconsecutivesleepersforaloadmovingataspeedof216km/h

車運(yùn)行速度為216km/h時(shí)，1節(jié)車廂在不同軌枕上隨時(shí)間變化的等效力。距離起點(diǎn)O分別為3.525、4.175、4.825m處，連續(xù)3根軌枕在1節(jié)車廂通過時(shí)的等效荷載如圖3所示。圖21節(jié)車廂結(jié)構(gòu)及軸載示意圖Fig.2Geometryandaxleloadsofatraincarriage表1列車荷載計(jì)算參數(shù)Table1Parametersfortrainloadcomputation車廂長(zhǎng)度L/m兩相鄰軸載間的距離a/m兩相鄰轉(zhuǎn)向架間的距離b/m模擬車廂數(shù)單個(gè)軸載大小F/kN軌枕間距/m參數(shù)/m1252.51511000.651.25圖3216km/h時(shí)連續(xù)三個(gè)軌枕一節(jié)車廂等效荷載示意圖Fig.3Equivalentforcescorrespondingtothreeconsecutivesleepersforaloadmovingataspeedof216km/h

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3110011