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动荷载作用下高温冻土路基动力响应分析
| 论文题名： | 动荷载作用下高温冻土路基动力响应分析 |
| 关键词： | 高温冻土;冻土路基;动荷载;动弹性模量;阻尼比;动力响应;铁路路基 |
| 摘要： | 我国寒区大部分公路铁路通过高温冻土区，路基沉降变形除了冻土热融沉降外，还有很大一部分来自列车动荷载。本文通过对不同围压、激振频率、温度和含水量的冻土体进行动力测试，分析结果得出如下结论：动荷载下冻土体弹性模量受温度影响较大，随温度升高而降低，随围压波动起伏呈增大趋势，随激振频率增大而增大，与相同条件下静弹性模量相比，动弹性模量比较大。冻土体的动阻尼比随频率的增加或温度的降低而减小。应变速率在土体变形初始比较大，而后逐渐趋于稳定。试验验证了围压对高温冻土的作用是双重的这一结论：压力密实和压力融化作用。 之后，本文利用这些参数，结合土动力学和有限元相关理论，以高温冻土路基为几何模型(地表下两米为多年冻土上限)，利用有限元软件ADINA8.1计算分析了动荷载下几种高温冻土路基模型(计算模型路基，结论中简称为“路基”)的力学特性，得出以下结论： 1.路基两侧大致15m内，路基中心地表下5m以上最大剪应力衰减明显，是列车动荷载影响区域。 2.路基中心地表下部2m处高温冻土若有融化，则列车动荷载作用下，对路基竖向位移影响比较明显。 3.在列车动荷载作用下，路基中心地表下1m处是否有一薄饱水层(20cm)，对路基竖向位移影响不明显。 4.若冬季天然地表下部均冻结，则列车动荷载作用下，路基竖向位移比较小，但动应力作用深度更深一些。 5.列车动荷载作用下路基变形一般为弹性变形，当出现较大的冲击力时，路基会发生塑性变形；瞬时荷载作用下，多年冻土区地表下5m以下均无塑性变形发生。 |
| 作者： | 施烨辉 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 何平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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