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1、高速铁路论文：高速列车振动作用下水—土—管片耦合及砂土液化分析【中文摘要】在过去几十年里,高速铁路在世界各国获得高速发展。然而随着列车速度的提高,高速列车诱发的环境振动问题变得尤为突出。一方面列车运行速度的提高势必造成列车振动荷载进一步加大,从而对隧道结构的动力稳定性提出了更高的要求。另一方面,列车运行时,列车荷载通过轨道-隧道结构传至周围土壤中,当隧道围岩为饱和砂土时,高速列车振动有可能使饱和砂土发生液化,导致隧道结构的破坏,同时也危及列车的运行安全。因此,列车振动作用下盾构隧道动力响应的研究对隧道安全运营具有重要意义。本文结合广深港高速铁路狮子洋隧道列车振动
2、研究项目,对盾构隧道列车振动动力响应进行数值模拟分析,主要包括以下研究工作：(1)在前人研究的基础上,根据列车-轨道系统模型,采用弹性地基梁板模型,分析了高速列车快速通过无砟轨道时钢轨支点压力的时程曲线,为三维隧道列车振动动力响应分析提供外部激励荷载。根据砂土液化机理以及特征,确定了计算分析过程中判定砂土液化的一般准则。(2)采用数值模拟的方法对是否考虑地下水影响进行列车振动动力响应研究,得出含地下水的列车振动问题必须考虑流固耦合,然后针对同时进入隧道的车辆数不同、围岩参数不同、隧道埋深不同,对盾构隧道列车振动动力响应进行系统研究,分析总结相应参数变化对盾构隧道
3、列车振动动力响应的影响规律。(3)以广深港高速铁路狮子洋盾构隧道洞口为原型,建立精细的三维分析模型,从单列列车经过隧道和双列列车会交经过隧道这两种典型工况,分析了高速列车振动作用下管片沉降,水-土耦合作用及砂土液化的可能性【英文摘要】Inthepassedseveraldecades,highspeedrailwaydevelopedatanunprecedentedrateallaroundtheworld.However,asthetrain-speeddevelopes,problemscausedbyvibrationofthetrainbegintos
4、howthemselves.Ononehand,obviously,theimprovementofthetrain-speedleadstoincrementofvibratingloadandsodynamicstabilityshouldbeimproved.Ontheotherhand,vibratingloadactsonthetrack-tunnelsystem,altimatlyonthesuroundingstratum.Whenthetunnelissuroundedbysaturatedsand,liquefactionmayoccurdue
5、tocyclicload,whichwillleadtofailureofstructureandposedangertopassingtrains.Therefor,reserchofdynamicresponseofshiledtunnelundervibrationloadofhighspeedrailwayisquitesignificant.BasedontheprojectofShiziyangshieldtunnelofGuangshenganghighspeedrailway,mainresearchworkincludesasfollows.(
6、1)Basedonresearchbefore,theexternalexcitationloadsofmovingtrainsontothetrackplateareobtainedbytrain-tracksystemmodelandbeam-platemodelontheelasticfoundationofballastlesstrack.Accondingtothemechanismandcharacteristicsofsaturatedsandliquefaction,thesaturatedsandisliquefiedbytheruleofcy
7、clicmobility.(2)ContrastanalyseofDynamicresponsehasbeenundertakenfortakingwaterintoacountornot.Itshowsthatfluid-particlecouplingeffectshouldbeconsideredinthecaseofsaturatedstratum.Theeffectsofmanyfactorsondynamicresponseofshieldtunnel,suchasthenumberoftrains,parametersofsurroundingro
8、ck,depthofbu
