列车荷载作用下地基动力及沉降特性分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.07

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (9): 32-38.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2017.09.07

列车荷载作用下地基动力及沉降特性分析

陈俊

（吉河高速公路建设管理处，山西临汾 041699）

收稿日期:2016-04-19 修回日期:2016-06-20 出版日期:2017-09-20 发布日期:2017-09-20
作者简介:陈俊(1967—)，男，山西襄汾人，高级工程师，主要研究方向为道路工程。E-mail:sxjt_jgc@126.com。

Dynamic Stress and Settlement Charateristics of Foundation under Train Load

CHEN Jun

(Construction Management Office of Ji-He Expressway, Linfen 041699, Shanxi, P.R.China)

Received:2016-04-19 Revised:2016-06-20 Online:2017-09-20 Published:2017-09-20

摘要/Abstract

摘要： 为分析列车荷载作用下的地基动力及沉降特性，建立了轨道-路堤-地基在列车荷载作用下的动力耦合分析数值模型，考虑列车速度、路堤高度和基床刚度的影响，研究了列车荷载作用下的地基动应力分布及地表沉降特性，并对不同地基加固形式的加固效果进行了探讨。研究结果表明：列车荷载作用下地基动应力沿水平方向和地基深度迅速减小；地基竖向动应力和地基沉降随列车速度的增大而增大，随路堤高度和基床刚度的增大而减小，路堤高度不宜小于2 m；地基沉降随加固深度和加固区刚度增大而减小，列车速度越高，影响越明显，最佳地基加固深度为3 m。

关键词: 铁道工程, 列车荷载, 数值模拟, 地基动应力, 地基沉降, 地基加固

Abstract: In order to analyze the dynamic stress and settlement charcteristics of the foudation under train load, the dynamic coupling numerical model of rail-embankment-foudation interaction under train load was established, considering the effect of train speed, embankment height and base stiffness. The dynamic stress distribution of the foudation and settlement charcteristics of surface under train load were researched, and the reinforcement effect of different foundation reinforcement forms was discussed. The results show that the dynamic stress of foundation decreases quickly along the horizontal and vertical direction under train load. The vertical dynamic stress of foundation and foundation settlement increase as the train speed increases, while decrease with the increase of the embankment height and base stiffness. The embankment height should not be less than 2 m. The foudation settlement decreases with the increase of the reinforcement depth and stiffness of the reinforced area. The higher train speed, the more obvious effect; and the best foundation reinforcement depth is 3 m.

Key words: railway engineering, train load, numerical simulation, dynamic stress of foundation, foundation settlement, foundation reinforcement

中图分类号:

U231.1

陈俊. 列车荷载作用下地基动力及沉降特性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2017, 36(9): 32-38.

CHEN Jun. Dynamic Stress and Settlement Charateristics of Foundation under Train Load[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2017, 36(9): 32-38.

参考文献

［1］王常晶,陈云敏. 列车荷载在地基中引起的应力响应分析［J］.岩石力学与工程学报,2005, 24(7): 1178-1186.
WANG Changjing, CHEN Yunmin. Analysis of stresses in train-induced ground［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,
2005, 24(7): 1178-1186.
［2］陈建国, 肖军华, 李前进, 等. 提速列车荷载作用下铁路路基动力特性的研究［J］. 岩土力学, 2009, 30(7): 1944-1950.
CHEN Jianguo,XIAO Junhua,LI Qianjin,et al. Dynamic responses of existing-railway subgrade with train speed increasing［J］.Rock and
Soil Mechanics, 2009, 30(7): 1944-1950.
［3］ EKEVID T, WIBERG N E. Wave propagation related to high-speed train: A scaled boundary FE-approach for unbounded domains
［J］.Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2002, 191(36): 3947-3964.
［4］ PAOLUCCI R, MAFFEIS A, SCANDELLA L, et al. Numerical prediction of low-frequency ground vibrations induced by high-speed trains
at Ledsgaard, Sweden［J］.Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2003, 23(6): 425-433.
［5］蔡英，曹新文. 重复加载下路基填土的临界动应力和永久变形初探［J］. 西南交通大学学报, 1996, 31(1): 1-5.
CAI Ying, CAO Xinwen. Study of the critical dynamic stress and permanent strain of the subgrade-soil under the repeated load
［J］.Journal of Southwest Jiaotong University, 1996, 31(1): 1-5.
［6］董亮, 蔡德钩, 叶阳升, 等. 列车循环荷载作用下高速铁路路基累积变形预测方法［J］. 土木工程学报, 2010, 43(6): 100-108.
DONG Liang, CAI Degou, YE Yangsheng, et al. A method for edicting the cumulative deformation of high-speed railway subgrades under
cyclic train loads［J］.China Civil Engineering Journal, 2010, 43(6): 100-108.
［7］肖军华, 周顺华, 韦凯. 列车振动荷载下铁路粉土路基的长期沉降［J］. 浙江大学学报(工学版), 2010, 44(10): 1912-1918.
XIAO Junhua, ZHOU Shunhua, WEI Kai. Long term settlement of railroad silt subgrade induced by train loading［J］.Journal of Zhejiang
University(Engineering Science),2010,44(10):1912-1918.
［8］中华人民共和国铁道部. 高速铁路设计规范：TB10621—2014［S］.北京:中国铁道出版社, 2014.
National Railway Administration of the People’s Republic of China.Code of Design for High-Speed Railway:TB10621—2014［S］.Beijing:
China Railway Publishing House, 2014.
［9］陈果. 车辆-轨道耦合系统随机振动分析［D］.成都: 西南交通大学, 2001.
CHEN Guo.The Analysis on Random Vibration of Vehicle/Track Coupling System［D］.Chengdu:Southwest Jiaotong University, 2001.
［10］李向国.高速铁路技术［M］.北京:中国铁道出版社, 2005:35-38.
LI Xiangguo.High-Speed Railway Technology［M］. Beijing: China Railway Publishing House, 2005: 35-38.
［11］刘晓红. 高速铁路无砟轨道红黏土路基动力稳定性研究［D］.长沙: 中南大学, 2011.
LIU Xiaohong.Research on Dynamic Stability of Red Clay Subgrade under Ballastless Track of High-Speed Railway［D］.Changsha: Central
South University, 2011.
［12］吉林. 列车荷载作用下复合地基沉降特性研究［D］.北京:北京交通大学, 2011.
JI Lin.Study on Settlement Characters of Composite Foundation under Train Load［D］.Beijing:Beijing Jiaotong University, 2011.

[1]	郑植1,2，耿波2，袁佩2，李嵩林2，胡正涛3. 桥墩复合材料防船撞装置新型连接试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 66-73.
[2]	林骋. 基于ABAQUS的跨座式单轨钢轨道梁应力状态分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 72-77.
[3]	曹力桥1，王志斌2，周丁恒3. PBA车站扣拱施工顺序对上部跨河桥沉降影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 79-86.
[4]	李再帏1，李思宇1，何越磊1，路宏遥1，张斌2. 无砟轨道服役状态的移动端监测系统开发应用[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 6-12.
[5]	徐建国，冯越. 新型气囊式避险车道消能过程数值分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 94-98.
[6]	张献州1，2，夏晨翕1，陈霄1，蒋英豪1，陈建营1. IGM-FM串联模型在高铁路基沉降预测中的应用[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(11): 99-108.
[7]	常继峰1，陈彦君2，孙全胜3. 多年岛状冻土路基坡向性热效应数值模拟分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 100-107.
[8]	段纪淼1，刘慧姝1，赫曼求2，徐硕3，李江1. 舰用燃料油流动传热耦合特性数值模拟[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 138-146.
[9]	杜晓庆1, 2，刘延泰1，施定军1，马文勇3. 低雷诺数下类方柱绕流的数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(05): 49-57.
[10]	孙武斌. 地铁车站偏压基坑围护结构变形影响因素研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(04): 86-91.
[11]	任兆丹. 软岩隧道拉锚结构数值分析与支护机理研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(03): 113-122.
[12]	李培楠1,2，石来2，刘俊3，李晓军2. 基于iS3的复杂地质建模与数值数字一体化研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(03): 142-148.
[13]	李霄辉. 紧邻铁路线路地铁站基坑施工过程变形分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(02): 95-102.
[14]	唐红梅，王平，王林峰. 变化裂隙岩体的压缩破坏RFPA数值模拟[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(02): 103-110.
[15]	蒋孜伟1,2，许光祥1，童思陈1. 引航道导墙透空技术改善流态的数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(01): 98-102.

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