季节变化对列车行驶路基动应力的影响及简化计算方法①

通信作者： 凌贤长(1963-)，男，安徽庐江人，博士，教授，博士生导师，主要从事寒区岩土工程防灾减灾及岩土地震工程方面的研究。E-mail：xiangzhang_ling@263.net。

李琼林1,2,3， 凌贤长1,2,3， 张锋2,4， 王立娜1,2,3

(1.哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090； 2.中国科学院冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 73000;

3.云南农业大学建筑工程学院，云南 昆明 650201； 4.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090)

摘要：我国众多铁路干线分布于深季节冻土地区。铁路路基土层的冻融状态随着季节的交替变化而改变，相应的列车行驶时引起的路基动应力分布也有所不同。考虑路基土体的参振效应，通过改进车辆-轨道-路基垂向耦合动力学模型获取不同季节列车行驶振动荷载时程，进而通过动力有限元数值模拟方法，研究季节变化对列车行驶引起的路基动应力分布规律的影响。研究表明：路基土中的动应力幅值及其沿路基深度的分布规律与该时期路基土的冻融状态密切相关，基于此结论，提出深季节冻土地区不同季节铁路冻土下限范围内路基动应力的简化计算方法。该研究对于优化季节性冻土地区铁路路基设计方法，完善路基长期动力稳定性能评价方法等具有重要意义。

关键词：深季节冻土地区； 季节变化； 车辆-轨道-路基垂向耦合动力学模型； 动应力比； 当量最大剪切模量

收稿日期：①2014-08-20

基金项目：国家重点基础研究发展计划(2012CB026104)；……