高速鐵路橋梁及場地土交通振動分析

朱志輝　余志武　蔣麗忠　高芒芒

以高速鐵路32m單箱單室簡支梁為例，建立了考慮土結構動力相互作用的車橋墩樁土耦合振動系統整體三維有限元分析模型。車輛采用具有二系懸掛的多自由度車輛模型，場地土采用京滬高速鐵路沿線實勘軟土地基土層數據，在土體截斷處采用粘彈性人工邊界模擬半無限域土體，采用基于庫倫接觸算法的動力三維接觸單元模擬輪軌接觸。分析了橋墩和樁基等下部結構對車橋耦合振動的影響，以及車橋耦合振動對周圍場地土振動的影響。計算結果表明車橋耦合振動受橋墩和樁基影響顯著；周圍場地的振動振級隨著距離的增大而逐漸減小，相對水平振動而言，豎向振動衰減的更加明顯；地面振動的高頻分量衰減速度大于低頻分量的衰減速度，遠場地面振動以低頻分量為主；地面振動與列車速度不是簡單的線性遞增關系，與上部結構橋梁的振動有關。