动荷载作用下风积土路基振陷变形.pdf

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1、第28卷第12期2011年12月公路交通科技JoumalofH培hwayaIldTr蚰sponationResearch粕dDevelopmentVoL28No．12Dec．201ldoi：10．3969／j．issll．1002一0268．2011．12．007动荷载作用下风积土路基振陷变形张向东，李旭，刘家顺，冯胜洋(辽宁工程技术大学土木与交通学院，辽宁阜新123000)摘要：动荷载作用引起路基震(振)陷变形，是高速铁路路基抗震设计中必须考虑的问题之一。以哈大高铁苏家屯某试验段风积土为研究对象，通过大量室内动三轴试验，获得动应力幅值、含水率等条件下，风积土的动变形特性。并利用Mana

2、b软件对试验数据进行处理，建立了考虑动应力、含水率两种因素条件的振陷变形模型。应用有限元分析软件ADINA建立了高速铁路风积土路基二维平面模型，获得了模拟列车循环荷载作用下路基变形量的最大值，确定了列车荷载对路基土的影响深度。室内试验与数值模拟结果为高速铁路风积土路基振陷变形的研究及振陷模型的建立提供了重要的的参考依据。。关键词：道路工程；动三轴试验；列车荷载；振陷变形中图分类号：U416．1．02文献标识码：A文章编号：1002—0268(2011)12—0039一05VibratiOnE×CitedSubSidenCe0fAeO¨anSUbSOiIUnderDynamiCLOadZH

3、ANGXiangdong，UXu，LIUJiashun，FENGSheng)rang(SchoolofCivilEn矛neering觚dTmnsportation，“aoningTechnicaJUniversity，Fuxin“aoning123000，China)AbStract：Vib“ltionexcitedsubsidencecausedbydyn哪icloadisoneoftheissuesneedtobeconsideredinanti-seismicdesigIlofhigh—speedmilways．Thedynamicdefo瑚ationofaeoliansoilwa

4、sobtainedthmughalotofindoordynamictriaxialtestsonlyconsiderdyn锄icstressamplitudeandmoisturepercentage．ThesoilsamplesweretakenfmmSujiatuntestsection0fhigh—speedrajlwayfromHarbintoDalian．r11hetestdatawerepmcessedwithMadabandthevibmtionexcitedsubsidencemodelwassetup．7Ihe2Dmodelofaeoliansubsoilforhig

5、h—speedrajlwaywasestablishedbyusingADINA．nemaximumdefo瑚“onValuesofsubgraudeundersimulatedtraincyclicloadswereobtained，andthesubsoildepthsinnuencedbyn．ainloadsweI℃alsodete邢ined．BoththeindoortestsandnumericalsimulationresultsproVidedimportantreferencesforstudyofvibrationexcitedsubsidenceofaeolianso

6、ilforhigh—speedrailwayandestablishmentofvibrationexcitedsubsidencemodel．KeywOrds：roadengineering；dynamictriaxialtest；trajnload；Vibmtionexcitedsubsidence0引言由动荷载作用引起路基震(振)陷变形，是高速铁路路基重要的病害之一。大量的观察与研究发现，风积土是一种颗粒极细，力学性质较差的土体，其具有明显的结构性‘¨，在动荷载作用下，风积土极易发生震陷、液化等病害。随着高速铁路的发展，特别是哈大客运专线专线对地基沉降控制严格，建成后地基的沉降量不

7、能超过±1．5cm。根据Seed等人的研究成果旧J，长持时、小振幅的列车荷载与短持时、大振幅的地震荷载一样，都会引起土体力学性质的改变，并引起土的震陷变形∞吲。因此，长期列车荷载作用引起的风积土的振陷变形是高速铁路路基抗震设计中必须考虑的因素之一。收稿日期：2011一05—30基金项目：国家自然科学基金项目(5097813)；辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(2008Rc23)作者简介：张向东(1962一)，男，吉林榆树人，教授，