高速铁路桥梁及场地土交通振动分析

朱志辉　余志武　蒋丽忠　高芒芒

以高速铁路32m单箱单室简支梁为例，建立了考虑土结构动力相互作用的车桥墩桩土耦合振动系统整体三维有限元分析模型。车辆采用具有二系悬挂的多自由度车辆模型，场地土采用京沪高速铁路沿线实勘软土地基土层数据，在土体截断处采用粘弹性人工边界模拟半无限域土体，采用基于库伦接触算法的动力三维接触单元模拟轮轨接触。分析了桥墩和桩基等下部结构对车桥耦合振动的影响，以及车桥耦合振动对周围场地土振动的影响。计算结果表明车桥耦合振动受桥墩和桩基影响显著；周围场地的振动振级随着距离的增大而逐渐减小，相对水平振动而言，竖向振动衰减的更加明显；地面振动的高频分量衰减速度大于低频分量的衰减速度，远场地面振动以低频分量为主；地面振动与列车速度不是简单的线性递增关系，与上部结构桥梁的振动有关。