王正安，肖洪天，闫强刚

(1.山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590; 2.青岛市勘察测绘研究院，山东 青岛 266032)

地面列车动荷载对下穿隧道影响的动力学响应分析

王正安1，肖洪天1，闫强刚2

(1.山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590; 2.青岛市勘察测绘研究院，山东 青岛 266032)

摘要：以青岛地铁下穿胶济铁路为研究背景，应用隧道结构的动力有限元数值分析方法，对列车动荷载作用下隧道结构-地层体系的动力响应进行三维数值模拟。分析了单列列车动荷载、两列列车动荷载同向及相向三种工况下，隧道结构-地层体系的应力及位移曲线。研究表明，在列车动荷载作用下，隧道结构-地层体系的动力响应呈现近似简谐波变化；从地表到隧道拱顶的动力响应不断衰减，且衰减速度从地表到隧道拱顶不断减小；两列列车动荷载作用下，隧道结构-地层体系的动力响应值较单列列车动荷载作用下的动力响应值有明显增加，但并未达到单列列车动荷载的两倍。

关键词：列车动荷载；下穿隧道；数值模拟；动力响应；动力分析原理

近年来，城市轨道交通的建设规模不断扩大，由于受原有建筑物的限制和综合利用地下空间的需要，出现了新建地铁隧道下穿既有铁路这种新的形式。隧道结构及地层在上部列车长期反复动力荷载的作用下，隧道结构和周围的软弱地层可能会产生液化或振陷变形，从而危及地铁列车的运行安全。研究列车振动荷载对隧道结构的安全性影响问题成为一个非常重要的课题。……