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1、高速鐵路論文：高速列車振動(dòng)作用下水—土—管片耦合及砂土液化分析【中文摘要】在過去幾十年里,高速鐵路在世界各國(guó)獲得高速發(fā)展。然而隨著列車速度的提高,高速列車誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問題變得尤為突出。一方面列車運(yùn)行速度的提高勢(shì)必造成列車振動(dòng)荷載進(jìn)一步加大,從而對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定性提出了更高的要求。另一方面,列車運(yùn)行時(shí),列車荷載通過軌道-隧道結(jié)構(gòu)傳至周圍土壤中,當(dāng)隧道圍巖為飽和砂土?xí)r,高速列車振動(dòng)有可能使飽和砂土發(fā)生液化,導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)的破壞,同時(shí)也危及列車的運(yùn)行安全。因此,列車振動(dòng)作用下盾構(gòu)隧道動(dòng)力響應(yīng)的研究對(duì)隧道安全運(yùn)營(yíng)具有重要意義。本文結(jié)合廣深港高速鐵路獅子洋隧道列車振動(dòng)
2、研究項(xiàng)目,對(duì)盾構(gòu)隧道列車振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,主要包括以下研究工作：(1)在前人研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)列車-軌道系統(tǒng)模型,采用彈性地基梁板模型,分析了高速列車快速通過無砟軌道時(shí)鋼軌支點(diǎn)壓力的時(shí)程曲線,為三維隧道列車振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)分析提供外部激勵(lì)荷載。根據(jù)砂土液化機(jī)理以及特征,確定了計(jì)算分析過程中判定砂土液化的一般準(zhǔn)則。(2)采用數(shù)值模擬的方法對(duì)是否考慮地下水影響進(jìn)行列車振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)研究,得出含地下水的列車振動(dòng)問題必須考慮流固耦合,然后針對(duì)同時(shí)進(jìn)入隧道的車輛數(shù)不同、圍巖參數(shù)不同、隧道埋深不同,對(duì)盾構(gòu)隧道列車振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究,分析總結(jié)相應(yīng)參數(shù)變化對(duì)盾構(gòu)隧道
3、列車振動(dòng)動(dòng)力響應(yīng)的影響規(guī)律。(3)以廣深港高速鐵路獅子洋盾構(gòu)隧道洞口為原型,建立精細(xì)的三維分析模型,從單列列車經(jīng)過隧道和雙列列車會(huì)交經(jīng)過隧道這兩種典型工況,分析了高速列車振動(dòng)作用下管片沉降,水-土耦合作用及砂土液化的可能性【英文摘要】Inthepassedseveraldecades,highspeedrailwaydevelopedatanunprecedentedrateallaroundtheworld.However,asthetrain-speeddevelopes,problemscausedbyvibrationofthetrainbegintos
4、howthemselves.Ononehand,obviously,theimprovementofthetrain-speedleadstoincrementofvibratingloadandsodynamicstabilityshouldbeimproved.Ontheotherhand,vibratingloadactsonthetrack-tunnelsystem,altimatlyonthesuroundingstratum.Whenthetunnelissuroundedbysaturatedsand,liquefactionmayoccurdue
5、tocyclicload,whichwillleadtofailureofstructureandposedangertopassingtrains.Therefor,reserchofdynamicresponseofshiledtunnelundervibrationloadofhighspeedrailwayisquitesignificant.BasedontheprojectofShiziyangshieldtunnelofGuangshenganghighspeedrailway,mainresearchworkincludesasfollows.(
6、1)Basedonresearchbefore,theexternalexcitationloadsofmovingtrainsontothetrackplateareobtainedbytrain-tracksystemmodelandbeam-platemodelontheelasticfoundationofballastlesstrack.Accondingtothemechanismandcharacteristicsofsaturatedsandliquefaction,thesaturatedsandisliquefiedbytheruleofcy
7、clicmobility.(2)ContrastanalyseofDynamicresponsehasbeenundertakenfortakingwaterintoacountornot.Itshowsthatfluid-particlecouplingeffectshouldbeconsideredinthecaseofsaturatedstratum.Theeffectsofmanyfactorsondynamicresponseofshieldtunnel,suchasthenumberoftrains,parametersofsurroundingro
8、ck,depthofbu
