层状地基中填充沟对不平顺列车动荷载的隔振效果研究

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1、第33卷第1期岩石力学与工程学报V_0l_33No．12014年1月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJan．。2014层状地基中填充沟对不平顺列车动荷载的隔振效果研究陈功奇，高广运(1．同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2．同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092)摘要：建立列车一轨道一地基相互作用模型，将轨道简化为铺设在地基上的欧拉梁，推导轨道不平顺条件下列车荷载的半解析隐式表达式。将填充沟视为地基中的异质体，推导内含异质体弹性半

2、空间的2．5维有限元法表达式。分析列车在低速和高速运行条件下填充沟对不平顺列车动荷载作用下地基振动的隔振效果，分析参数包括沟宽、沟深、沟距及填充料。研究结果表明：列车高速运行时，填充沟的隔振效果较好；增加沟深及沟宽均可增加填充沟的隔振效果；沟前地表出现一定范围的振动增强区，沟深越深，沟宽越宽，振动增强越明显；非刚性材料由于具有较大的材料阻尼作用，在沟前及沟后都有较好的隔振效果。相关成果可为列车产生环境振动的理论分析和工程应用提供参考。关键词：隧道工程；不平顺；列车荷载；填充沟；2．5维有限元法：隔振中图分类号：

3、U45文献标识码：A文章编号：1000—6915(2014)01—0144—10VIBRATIoNSCREENINGEFFECToFIN．FILLEDTRENCHESoNTRAINDYNAMICLoADSoFGEoMETRICIRREGULARTRACKINLAYEREDGRoUNDSCHENGongqil，1．GAOGuangyun’(1．DepartmentofGeotechnicalEngineering，Tong]iUniversity，Shanghai200092，China；2．KeyLaborat

4、oryofGeoteehniealandUndergroundEngineeringofMinistryofEducation，TongfiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：A2．5Dfiniteelementmethod(FEM)modeloftrain-track—groundiSbuilttoanalyzethetrainindutedgroundvibrationwithgeometricirregulartrack．Thentheexpressionof

5、trainloadsisobtainedimplicitlybysimplifyingthetrackasanEulerbeamrestingonthelayeredground．The2．5Dfiniteelementformulasarederivedbytakingthein—filledtrenchasheteroplasmon．Thescreeningofin—filledtrenchongroundundermovingtrainloadathigh—speedandlow—speedisanaly

6、zed．Thentheparametersofin—filledtrenchareanalyzedindetail．Theparametershereinincludethewidth，depth，distanceandmaterialsofthein—filledtrench．Theresultsshowthat，thescreeningastrainrunsathigh-speedisbetterthanthatatlow-speedtrain．Inaddition，increasingthedepthan

7、dwidthofthein—filledtrenchcanimprovethescreeningundermovingtrainload；vibrationenhancementareaappearsinacertainrangeinfrontofthetrench；theisolationeffectivenessofnonrigidmaterialsisbetterthanthatofconcreteinfrontandbackofthetrench．Theresultswillcontributetoth

8、etheoreticalandtechnicaldevelopmentofthescreeningofgroundvibrationinducedbytrainload．Keywords．tunnellingengineering；geometricirregularities；trainload；in—filledtrench；2．5Dfiniteelementmethod；vibr