動荷載作用下高溫凍土路基動力響應(yīng)分析.pdf

1、我國寒區(qū)大部分公路鐵路通過高溫凍土區(qū)，路基沉降變形除了凍土熱融沉降外，還有很大一部分來自列車動荷載。本文通過對不同圍壓、激振頻率、溫度和含水量的凍土體進行動力測試，分析結(jié)果得出如下結(jié)論：動荷載下凍土體彈性模量受溫度影響較大，隨溫度升高而降低，隨圍壓波動起伏呈增大趨勢，隨激振頻率增大而增大，與相同條件下靜彈性模量相比，動彈性模量比較大。凍土體的動阻尼比隨頻率的增加或溫度的降低而減小。應(yīng)變速率在土體變形初始比較大，而后逐漸趨于穩(wěn)定。試驗驗證

2、了圍壓對高溫凍土的作用是雙重的這一結(jié)論：壓力密實和壓力融化作用。 之后，本文利用這些參數(shù)，結(jié)合土動力學(xué)和有限元相關(guān)理論，以高溫凍土路基為幾何模型(地表下兩米為多年凍土上限)，利用有限元軟件ADINA8.1計算分析了動荷載下幾種高溫凍土路基模型(計算模型路基，結(jié)論中簡稱為“路基”)的力學(xué)特性，得出以下結(jié)論： 1.路基兩側(cè)大致15m內(nèi)，路基中心地表下5m以上最大剪應(yīng)力衰減明顯，是列車動荷載影響區(qū)域。 2.路基中心地表

3、下部2m處高溫凍土若有融化，則列車動荷載作用下，對路基豎向位移影響比較明顯。 3.在列車動荷載作用下，路基中心地表下1m處是否有一薄飽水層(20cm)，對路基豎向位移影響不明顯。 4.若冬季天然地表下部均凍結(jié)，則列車動荷載作用下，路基豎向位移比較小，但動應(yīng)力作用深度更深一些。 5.列車動荷載作用下路基變形一般為彈性變形，當(dāng)出現(xiàn)較大的沖擊力時，路基會發(fā)生塑性變形；瞬時荷載作用下，多年凍土區(qū)地表下5m以下均無塑性變形