李丹阳 高盟 石传志

摘要： 采用ABAQUS有限元计算程序，建立轨道结构-路基-地基相互作用三维有限元模型，通过编制FORTRAN子程序实现列车荷载的施加，忽略轮轨接触及轨道不平顺的影响，计算分析250 km/h列车荷载作用下钢轨振动位移幅值、加速度时程和频谱。讨论列车移动荷载作用下桩身直径、桩长和桩间距等参数对桩承式路基振动的影响。计算结果表明：钢轨竖向振动位移幅值较大，约为水平振动位移幅值的16倍。钢轨竖向振动主频分布较广，低频、中频和高频皆有分布。桩承式路基基床表面位移振动幅值较自由式路基的振动幅值明显减小，约为自由路基的60%。桩的振动主频随桩长和桩身直径的增加先增大后减小，桩长为10 m和桩身直径为1.0 m时桩的振动主频最大。

关键词： 桩承式路基; 高铁铁路; 移动荷载; 环境振动; 振动位移幅值

中图分类号： U213.1; TU311.3  文献标志码： A  文章编号： 1004-4523（2020）04-0796-11

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.04.018

引 言

中国是全球高铁发展速度最快、规模最大的国家，截止2017年底，高铁总里程达到2.5×104 km。高速铁路在改善人们出行条件，带来便利的同时，产生的环境振动问题也日趋强烈和频繁，对邻近建筑物、精密仪器和设备等有不可忽视的影响。因此，研究高铁移动荷载作用下桩承式路基（桩承式路基在高速铁路中有着广泛的应用前景）的振动规律以控制产生的环境振动污染显得尤为重要。

已有研究对列车移动荷载作用下路基的振动特性进行了有益探索，取得了一定成果[1-3]。在解析半解析方面，高广运等[4]采用2.5维有限元方法，研究了饱和地基在低速和高速情况下列车移动荷载引起的地面振动响应。……