京滬高速鐵路樁板式低矮路堤激振試驗(yàn)技術(shù)與理論分析.pdf

1、樁板式低矮路堤主要由鋼筋混凝土樁基、樁周土體和承臺(tái)板及填方路基四大部分組成；無論是在構(gòu)造處理方面，還是在調(diào)整不均勻沉降及控制工后沉降方面，樁板式低矮路堤都是較佳的結(jié)構(gòu)形式。大型激振設(shè)備在高速鐵路未鋪軌的路基上的應(yīng)用，僅限于對(duì)測試動(dòng)力響應(yīng)的動(dòng)位移、速度及加速度分析，而相關(guān)的理論研究較少。我國自20世紀(jì)70年代起在動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)振動(dòng)學(xué)科中就存在著質(zhì)-彈-阻理論體系和彈性半空間理論的討論；如何通過分析和試驗(yàn)修改振動(dòng)參數(shù)，建立以彈性半空間理論為基

2、礎(chǔ)的等效質(zhì)-彈-阻模型就成為當(dāng)前基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)研究中較為迫切的課題。因此，針對(duì)目前大型激振設(shè)備動(dòng)力分析理論和計(jì)算方法編制相關(guān)軟件，提出基于激振器與路基相互作用的一套計(jì)算方法，結(jié)合鄭西客運(yùn)專線樁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)場激振試驗(yàn)，驗(yàn)證了該計(jì)算方法的正確性，對(duì)指導(dǎo)進(jìn)一步的現(xiàn)場激振試驗(yàn)具有重要的意義。
　　 首先，對(duì)目前大型激振設(shè)備動(dòng)力分析理論、計(jì)算方法及測試技術(shù)進(jìn)行研究分析，根據(jù)文中提出的相關(guān)理論，用Visual Basic6.0編程計(jì)算，包括六個(gè)窗體

3、和一個(gè)一般模塊。六個(gè)窗體分別為DTS-1主窗體；激振器參數(shù)窗體即激勵(lì)參數(shù)窗體；天然地基窗體包括在天然地基上激振時(shí)的計(jì)算方法—?jiǎng)恿C(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范、反力代入法、比擬法及方程對(duì)等法；樁基窗體包括在樁基上激振時(shí)的計(jì)算方法—?jiǎng)恿C(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范及群樁基法；動(dòng)力反應(yīng)窗體包括定參集總體系和變參集總體系，通過在天然地基或樁基窗體所得集總體系參振參數(shù)計(jì)算其動(dòng)力反應(yīng)；現(xiàn)場測定窗體是通過激振器現(xiàn)場測試反算動(dòng)力參數(shù)計(jì)算方法—點(diǎn)峰法和低頻求剛度法。參考天然地基

4、、樁基等計(jì)算方法，提出一套實(shí)用的計(jì)算方法。
　　 其次，建立激振器—樁板式低矮路堤的三維動(dòng)力仿真模型，對(duì)激振荷載作用下樁板式路堤的動(dòng)力性能進(jìn)行研究，分析不同激振頻率及加載位置對(duì)樁板式路堤的峰值動(dòng)力響應(yīng)影響，得出動(dòng)應(yīng)力隨頻率增加近似線性增大，加速度隨頻率近似4次多項(xiàng)式關(guān)系，速度隨頻率近似3次多項(xiàng)式關(guān)系，動(dòng)位移隨頻率近似2次多項(xiàng)式關(guān)系，符合振動(dòng)力學(xué)關(guān)系；不同加載位置對(duì)樁板式路堤各部件的動(dòng)力響應(yīng)峰值略有不同程度的影響，但數(shù)值相差均較小