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摘要
基于Biot多孔介质理论,建立了车辆-轨道-饱和地基耦合系统的2.5维有限元分析模型,研究了高速列车荷载作用下饱和软土地基动力响应的发展规律。研究结果表明:当列车速度小于系统临界速度时,列车荷载在饱和软土中引起的最大超静孔压值由列车运行速度c和饱和土渗透系数kD的比值c/kD决定。对于本模型中的饱和软土,当c/kD≤3×104时,饱和土中几乎不会产生超静孔压,此时饱和地基可以被当作弹性地基处理。饱和软土地基中的超静孔压随c/kD单调增长,并且存在一个临界c/kD值,对应超静孔压能够达到的最大值;超过临界c/kD值后,超静孔压不再随c/kD的变化而变化。饱和软土地基中,有效应力的响应强度和作用范围主要由列车速度和饱和土渗透系数共同控制;但位移响应与渗透系数无关,主要受列车速度控制。特别地,当列车速度达到或超过系统临界速度时,饱和软土地基中会出现显著的马赫效应。
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单位土木工程学院; 福州大学
