高速鐵路路基聲屏障結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、高速鐵路因為其快捷、安全、運載量大、效益高等優(yōu)點而在近些年來得到快速發(fā)展，然而隨著列車速度的大幅提高，列車經(jīng)過聲屏障區(qū)域時的氣動壓力和氣動吸力越來越大，脈動風壓對聲屏障結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力和吸力作用更加突出。樁基礎(chǔ)是在高速鐵路路基上建造的聲屏障結(jié)構(gòu)常用的基礎(chǔ)形式，在研究路基聲屏障的結(jié)構(gòu)問題時，必須考慮聲屏障在脈動力作用下的影響，而脈動力作用在上部結(jié)構(gòu)上的正負交替的水平動荷載作用將傳遞到樁基礎(chǔ)上，因此研究樁基礎(chǔ)的水平承載能力涉及到樁-土共同工作

2、的問題。
　　 運用差分法軟件FLAC3D對路基上承受水平荷載樁的工作性能進行分析，采用接觸單元模擬水平荷載下樁-土之間的分開-閉合狀態(tài)，研究了路基邊坡、土體剛度、樁截面尺寸、樁長對樁水平承載性能的影響。探討了p-y曲線法在計算水平往復荷載下樁的運用，并且通過FLAC3D軟件的數(shù)值模擬，得到高速鐵路路基上聲屏障結(jié)構(gòu)所采用的水平承載樁的p-y曲線。
　　 為了研究樁在水平往復荷載作用下的工作性能，進行了兩組水平承載樁的室內(nèi)

3、縮尺模型試驗，比較了有坡和無坡兩組模型在性能上的差異，得到樁在水平荷載下的力-位移關(guān)系曲線，驗證了數(shù)值模擬方法的可行性。
　　 運用有限元軟件ANSYS對路基聲屏障結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，采用J.Penzien質(zhì)量-彈簧模型的基本思路，通過p-y曲線得到土體等效彈簧剛度，將土-樁-上部結(jié)構(gòu)整體進行靜力分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動力分析。研究了路基整體式和路基插板式聲屏障結(jié)構(gòu)在脈動力作用下的動力響應(yīng)，并得到其動力放大系數(shù)用于靜力設(shè)計。