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铁路载荷对土质边坡的扰动

张友葩 高永涛 吴顺川

张友葩, 高永涛, 吴顺川. 铁路载荷对土质边坡的扰动[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(1): 38-42.
引用本文: 张友葩, 高永涛, 吴顺川. 铁路载荷对土质边坡的扰动[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(1): 38-42.
ZHANG You-pa, GAO Yong-tao, WU Shun-chuan. Disturbing of soil masses slope under railway loading[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2004, 4(1): 38-42.
Citation: ZHANG You-pa, GAO Yong-tao, WU Shun-chuan. Disturbing of soil masses slope under railway loading[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2004, 4(1): 38-42.

铁路载荷对土质边坡的扰动

基金项目: 

山东省科技攻关项目 321008

详细信息
    作者简介:

    张友葩(1965-), 男, 山东平度人, 北京科技大学高级工程师, 博士研究生, 从事岩土工程失稳机理及加固技术研究

  • 中图分类号: U213.13

Disturbing of soil masses slope under railway loading

More Information
    Author Bio:

    ZHANG You-pa(1965-), male, senior engineer, doctoral student, 86-10-62391815, patarnn@vip.sina.com

  • 摘要: 利用LUSAS有限元计算程序对动载荷下铁路整体结构的本征值进行了分析, 得出结构的固有振动频率和时程曲线。参照本征值的分析结果, 结合某铁路干线土质边坡的工程实例, 利用有限差分的数值分析方法, 对列车动载荷下, 对周围土质边坡的扰动情况进行了分析。结果表明, 作用于坡底的铁路载荷对边坡的扰动区域集中在轨道中心3m以内, 随着动载时间的增加, 扰动区域会逐渐扩大。

     

  • 图  1  轨道系统模型

    Figure  1.  Railway system model

    图  2  铁路计算模型

    Figure  2.  Numerical model of railway

    图  3  本征值与频率的关系

    Figure  3.  Curve of eigenvalue and frequency

    图  4  最大主应力轮廓

    Figure  4.  Principal stress contours of railway

    图  7  坡体的计算模型

    Figure  7.  Numerical model of soil slope

    图  5  垂向位移随动载时间的变化曲线

    Figure  5.  Curves of Y-displacement and dynamic time

    图  6  最大主应力随动载时间的变化曲线

    Figure  6.  Curves of principle stress and dynamic time

    图  8  自重应力场坡体水平位移速度和位移

    Figure  8.  Curves of X-displacement velocity and X-displacement

    图  9  铁路载荷下坡体水平位移速度和位移

    Figure  9.  Curves of X-displacement velocity and X-displacement

    图  10  坡体和路基水平和垂直位移变化轮廓线

    Figure  10.  Contours line on soil slope and subgrade

    表  1  路面模型中材料的计算参数

    Table  1.   Material parameters of model

    材料名称 计算高度/m 弹性模量/Pa 泊松比 密度/kg·m-3 刚度阻尼系数/% 质量阻尼系数/% 热膨胀系数
    轨道 0.14 2.09×1011 0.30 7800 0.03 0.02 1.15×10-5
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    表  2  模型材料的力学属性

    Table  2.   Material properties of numerical model

    材料名称 剪切模量/Pa 弹性模量/Pa 泊松比 密度/kg·m-3 内聚力/Pa 内摩擦角/ (°) 阻尼系数 本构关系
    道床 1.66×109 2.68×109 2 500 0.000 3 弹性体
    路基 3.66×107 0.23 1 920 1.43×104 27 0.000 5 M-C
    右边坡 4.35×106 0.25 1 850 1.33×103 21 M-C
    左边坡 2.67×107 0.23 1 850 1.43×104 23 M-C
    左坡护面墙 1.66×109 2.68×109 2 400 弹性体
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2003-09-25
  • 刊出日期:  2004-02-25

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