高速铁路环境振动黏弹性边界数值模型及验证

摘要：

为研究有限元法在高速列车荷载引起的环境振动问题研究中的应用及模拟精度,采用数值方法分析列车运行引起桥梁附近自由场振动问题,数值模型包括列车-轨道-桥梁耦合模型和墩-桩-土耦合模型.其中,墩-桩-土模型采用有限元方法建立,引入黏弹性人工边界从半无限介质土体中截取出有限计算域.通过在模型截取边界施加切向和法向弹簧-阻尼单元,消除模型边界处波的反射与透射.其计算精度通过求解Lamb问题可知,黏弹性边界相比固定边界更加接近于解析解.再将黏弹性边界应用于车致环境振动数值模型,数值分析结果与现场测试结果进行对比,可以看出实测时程与分析结果时程曲线波形和幅值均吻合较好,从1/3倍频程对比曲线可以看出,地面响应峰值频率约为50 Hz,数值分析与现场实测结果在响应优势频段吻合较好.由总振级结果可知,地面响应随与振源距离的增加而减小,数值分析结果与实测响应结果在各测点的具体数值存在一定差值,但差值较小,且振动衰减趋势基本一致.

关键词：高速铁路、环境振动、粘弹性边界、数值模型、Lamb问题、试验验证

所属期刊栏目：64

分类号：U24;U211.3;U211.5(铁路桥涵工程)

资助基金：贵州省科技研究计划项目黔科合基础[2018]1058

在线出版日期：2020-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：106-111