交通荷载下考虑倾斜基岩影响的单桩桩周土振动特性数值模拟

发布时间：2021-07-06 15:01

　　针对山区倾斜基岩条件下的轨道交通振动问题,开展单桩桩周土振动响应规律数值模拟研究,分析土体阻尼比、土体弹性模量、埋深、桩径以及振动频率对地表振动的影响。研究结果表明:地表振动速度峰值随着距桩体距离增加而逐渐降低,并且受倾斜基岩的影响,沿地表不同方向振动响应有较大差异;随着土体阻尼比和弹性模量增大,地表振动速度峰值近似呈线性减小,在桩周附近,土体的辐射阻尼作用更明显,阻尼比和弹性模量对振动沿地表方向和深度方向的量纲一速度峰值（Nl,Nr和Nh）基本没有影响;地表振动速度峰值随埋深、桩径增加而减小,在距离桩体一定范围内,埋深和桩径变化对地表振动速度峰值的影响较明显,在距桩体较远处则影响较小;随着埋深和桩径增加,各深度处的土体振动速度峰值降低,达到一定深度后,埋深和桩径的影响较小,埋深越大,振动沿深度衰减越慢,而桩径对振动沿深度方向的量纲一速度峰值（Nh）影响不显著。 

【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(06)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

单桩数值模型

在边界附近处振动衰减会受到一定影响，为消除边界处的影响，采用无限元来模拟无限土体，底部基岩采用固定边界模拟。ABAQUS中无法直接选用无限单元，因此，需要通过修改inp文件的形式来定义无限元。在网格划分时，需定义扫略路径，以保证无限元区域的第1个面与有限元面重合。无限元边界数值模型如图2所示。1.4 荷载与地形条件

式中：t为时间。单桩模型桩长1.2 m，埋深为1.1 m，直径为0.106 m，土体水平面长×宽为2.5 m×2.0 m，土层最厚处为1.766 m，基岩倾斜角为25°。单桩模型地形示意图如图3所示。图3中，r和θ分别为距承台中心的半径和地表角度。2 单桩数值计算结果分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]高架高速铁路运行引起周围土体振动响应研究[J]. 李丹,郝志明,贾彬,冯加权.  四川建筑科学研究. 2016(06)
[2]无砟轨道X形桩–筏复合地基动土压力分布规律试验研究[J]. 刘汉龙,孙广超,孔纲强,李辉.  岩土工程学报. 2016(11)
[3]高架轨道交通附近自由地表振动试验研究[J]. 李小珍,刘全民,张迅,张志俊,李亚东.  振动与冲击. 2014(16)
[4]Experimental study on dynamic load magnification factor for ballastless track-subgrade of high-speed railway[J]. Renpeng Chen,Xing Zhao,Zuozhou Wang,Hongguang Jiang,Xuecheng Bian.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2013(04)
[5]上海地区土动剪切模量比和阻尼比的统计研究[J]. 张亚军,兰宏亮,崔永高.  世界地震工程. 2010(02)

博士论文
[1]地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析[D]. 孙晓静.北京交通大学 2008



本文编号：3268462