李保俊， 马坤全， 张欣欣

(同济大学 桥梁工程系，上海 200092)

0 工程背景

本桩板结构路基位于某高速铁路K30+951.5～DK31+115.085段，每只托梁下布置两根Φ1250 mm钻孔灌注桩，桩长45.0 m，托梁上接两块承载板，每块承载板厚1 m，宽4.4 m，每跨长10 m，三跨一联，详见图1、图2。此工点的地质状况见表1(表中，h1为土层顶面标高;h2为土层底面标高)。

1 实测数据

采用余振法测取桩板结构路基的动力特性，实测此工点桩板结构路基的横、竖向自振频率分别为1.3428 Hz和3.1738 Hz，图3～图6分别表示工点1桩板结构路基实测典型横、竖向振动余振波形及其对应的功率谱。

图1 桩板结构横断图(单位:m)

表1 本桩板结构经过的地质状况

2 m法计算结果

以往工程上应用m法考虑桩土相互作用的具体做法是:利用m法算得桩顶等效刚度，在乘以一个1到3的系数作为动静刚度比作为结构的弹性边界来计算结构的自振特性［1］。先运用此法计算桩板结构的自振特性:动静刚度比分别取1.5、2、2.5、3，对各层土m值分别取最小，平均和最大值计算得桩顶等效刚度，得到此桩板结构一阶横向刚体平动的频率为4.162～8.923 Hz，一阶竖向刚体平动的频率为14.891 ～27.842 Hz。

3 提出的数值模拟方法

3.1 计算模型

图2 桩板结构侧面图(单位:m)

图3 实测横向振动时程样本典型曲线

图4 实测横向振动功率谱典型曲线

图5 实测竖向振动时程样本典型曲线

图6 实测竖向振动功率谱典型曲线

针对工点1桩板结构路基，采用国际通用大型结构有限元分析软件Ansys，以实体单元建立土-桩基-结构系统振动的三联桩板结构路基动力特性分析模型(图7、图8)。……