移動荷載作用下非飽和地基動力響應(yīng)理論研究.pdf

1、近年來隨著高速鐵路、高速公路的快速發(fā)展，地基的動力響應(yīng)問題受到相關(guān)學(xué)者的廣泛關(guān)注。眾所周知，高速鐵路、高速公路對路基的沉降要求非常嚴(yán)格，而路基的沉降問題與列車荷載、地基類型以及路軌系統(tǒng)等因素有著密不可分的關(guān)系?；诖?，本文對飽和地基、非飽和地基以及軌道-地基的耦合系統(tǒng)在移動荷載作用下的動力響應(yīng)進行了詳細的研究和探索。
　　首先結(jié)合飽和土的Biot動力控制方程，利用Fourier變換技術(shù)和Cauchy-Reimann條件，求解得到了

2、飽和地基的位移、應(yīng)力的積分形式解。同時，采用Fourier逆變換并結(jié)合數(shù)值算例，詳細討論了移動荷載速度、荷載頻率以及飽和土體的滲透系數(shù)等因素對飽和地基動力響應(yīng)的影響。
　　用解析的方法研究了軌道—非飽和地基的耦合系統(tǒng)在移動荷載作用下的動力響應(yīng)。將鋼軌簡化為無限長彈性Euler梁，同時考慮了枕木、道渣層的影響。在Fourier變換域內(nèi)聯(lián)立軌道和下臥非飽和土體的動力方程，求解得到了移動荷載作用下耦合系統(tǒng)位移、應(yīng)力的積分形式解。最后通過

3、數(shù)值計算考察了非飽和地基飽和度、鋼軌剛度等因素對動力響應(yīng)的影響。
　　天然地基是由復(fù)雜的三相體構(gòu)成的。一般來說，地下水位以下土體可近似地視為飽和土;而地下水位以上土體中由于存在較多氣體，將其視為非飽和土才更符合實際。針對這一情況，本文開展了相關(guān)研究工作。利用飽和土的Biot動力控制方程以及非飽和土的動力控制方程，得到了移動荷載作用下上覆非飽和層的飽和地基位移、應(yīng)力積分形式解。并且采用Fourier逆變換給出了數(shù)值計算結(jié)果，討論了上