魏义德 王海龙

(1.河北建筑工程学院 土木工程学院,河北 张家口 075000;2.河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室)

0 引 言

重载铁路运输运能大、效率高,受到各国越来越多的重视,其发展进程也在不断加快[1,2].相较于普通列车,重载列车拥有轴重大、列车总重较大的特点,因此重载铁路隧道更容易发生病害[3],如基底开裂、破损,在已有病害部位,较大动应力更会加剧隧道破坏,造成经济损失及不必要的人员伤亡,因此研究重载隧道基底结构的动应力特性尤为必要.

国内外有不少学者对重载铁路隧道进行不同方面的研究.Yang Weichao[4]利用数值模拟研究列车荷载作用下分级隧道的振动特性,对多因素进行正交实验分析,并建立分级隧道受列车振动荷载的影响分区.刘卫丰[5]结合Fourier变换和Floquet变换,推导出隧道自由场的动力响应特征解,并结合实际工况加以验证.徐宁[6]对FLAC3D软件进行二次开发,研究不同列车车速对隧道结构的动应力响应特征,对隧道损伤最大部位进行预测及治理.林越翔[7]依托双线隧道工程,对隧道各结构部位进行最大、最小动应力分析,并研究不同参数作用下隧道的动力响应特性.

本文以数值模拟的方法建立单洞单线隧道,主要对隧道基底部位的动应力进行分析,并对比不同轴重探究隧底振动特性规律.

1 模型建立

利用有限差分FLAC3D建立隧道模型,对重载列车荷载作用下隧道基底结构的动应力分布规律进行分析.

1.1 计算模型

隧道模……