列車(chē)荷載作用下黃土地區(qū)隧道振動(dòng)響應(yīng)分析與運(yùn)營(yíng)沉降研究.pdf

1、隨著地下軌道交通的快速發(fā)展，地鐵列車(chē)荷載引發(fā)的土體振動(dòng)和變形成為影響地鐵運(yùn)營(yíng)安全的重要因素。目前關(guān)于動(dòng)荷載作用下黃土動(dòng)力特性和變形研究多基于地震或震陷。與地震荷載相比，地鐵列車(chē)荷載具有小幅值、長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間等特點(diǎn)，而對(duì)于地鐵列車(chē)荷載長(zhǎng)期作用下黃土的動(dòng)力特性和變形研究相對(duì)較少?；谝陨显?，本文以西安地鐵四號(hào)線為工程背景進(jìn)行了以下研究：
　　1）通過(guò)振動(dòng)三軸試驗(yàn)，研究非飽和黃土的動(dòng)應(yīng)力—?jiǎng)討?yīng)變和動(dòng)應(yīng)力—?dú)堄鄳?yīng)變關(guān)系，得到：在同一動(dòng)應(yīng)變之

2、下圍壓、固結(jié)應(yīng)力比越高，動(dòng)應(yīng)力幅值越大。
　　2）通過(guò)循環(huán)三軸試驗(yàn)，得到隨著動(dòng)應(yīng)力幅值的增加，非飽和黃土殘余應(yīng)變也隨之增加。
　　3）ABAQUS數(shù)值分析結(jié)果表明：豎直方向振動(dòng)響應(yīng)大于水平方向振動(dòng)響應(yīng)；地層的振動(dòng)響應(yīng)大于地表振動(dòng)響應(yīng)；地表振動(dòng)響應(yīng)在距隧道軸線一定水平距離會(huì)出現(xiàn)“局部放大”現(xiàn)象；地層振動(dòng)響應(yīng)在地表附近和隧道鄰近區(qū)域出現(xiàn)了“局部放大”現(xiàn)象；荷載頻率越低，地表的振動(dòng)響應(yīng)越大；在隧道鄰近區(qū)域之外的土體，頻率越低振動(dòng)響

3、應(yīng)越大；隧道鄰近區(qū)域的土體，振動(dòng)響應(yīng)規(guī)律各不相同，高頻荷載的加速響應(yīng)較大，低頻荷載的速度響應(yīng)較大，中間頻率荷載的位移響應(yīng)較大；速度為某一特定值時(shí)，振動(dòng)響應(yīng)最大。
　　4）使用Chai-Miura模型結(jié)合分層總和法研究了塑性沉降的累積效應(yīng)，得出：隧道鄰近區(qū)域土體的靜動(dòng)偏應(yīng)力分布會(huì)發(fā)生突變；在地鐵行車(chē)荷載作用初期，地表沉降增長(zhǎng)很快，增長(zhǎng)速度隨著地鐵行車(chē)荷載循環(huán)作用次數(shù)的增加而逐漸變緩，沉降穩(wěn)定時(shí)，地面的沉降最大值為18.0mm，隧道下