青藏铁路多年冻土区典型结构路基振动响应特性

上海交通大学学报（自然版） ›› 2011, Vol. 45 ›› Issue (05): 716-721.

青藏铁路多年冻土区典型结构路基振动响应特性

吴志坚1,2，陈拓1，马巍3，王兰民1,2

（1.中国地震局兰州地震研究所黄土地震工程开放实验室，兰州 730000；2.中国地震局地震预测研究所兰州创新基地，兰州 730000；3.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州 730000）

收稿日期:2010-10-15 出版日期:2011-05-30 发布日期:2011-05-30
基金资助:
中国地震局地震预测研究所基本科研业务费资助项目(2010A76)，国家自然科学基金项目(40902094)，中国科学院西部行动计划（2期）项目（KZCX2XB210），中国科学院冻土工程国家重点实验室开放基金项目（SKLFSE200801）

Characteristics of Vibration Response of Typical Structure Embankments at Permafrost Regions Along the Qinghai-Tibet Railroad

WU Zhi-Jian-1, 2 , CHEN Tuo-1, MA Wei-3, WANG Lan-Min-1, 2

(1. Open Laboratory of Loess Earthquake Engineering, Lanzhou Institute of Seismology, China Earthquake Administration, Lanzhou 730000, China; 2. Lanzhou Base of Institute of Earthquake Science, China Earthquake Administration, Lanzhou 730000, China; 3. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China）

Received:2010-10-15 Online:2011-05-30 Published:2011-05-30

摘要/Abstract

摘要： 在青藏高原的寒季和暖季条件下，对青藏铁路北麓河段的块石路基和素土路基进行了强震动测试，运用二维等价线性时程响应动分析法对2种典型结构路基进行了动力响应的数值计算.结果表明，从路肩到坡脚的机车荷载传递具有明显的衰减效应，并且暖季衰减大于寒季.在路基中心的原地表处，块石路基的振动衰减效应大于素土路基.

关键词: 青藏铁路, 块石路基, 振动传递, 动力响应

Abstract: Different kinds of embankments are employed at permafrost regions along the Qinghai-Tibet Railroad. In order to obtain their dynamic response characteristics of typical structure embankments under the effect of train vibration loading at permafrost regions, strong motion observation tests were carried out, at warm and cold seasons of the Qinghai-Tibet plateau, at crushed rock embankment and plain fill embankment at the Beilu River segment. Based on these tests in situ, the dynamic finite element analysis method of two dimensions linearly equivalent was applied for dynamic response numerical calculation on these two embankments. The results show that there is an obvious damping effect during the transfer process from road shoulder to slope toe, the value of vibration attenuation in warm season is greater than that in cold season. And the vibration attenuation in crushed rock embankment is greater than that in plain fill embankment at center roadbed where natural ground locates.

Key words: Qinghai-Tibet railroad, crushed rock embankment, vibration transmission, dynamic response

中图分类号:

TU445

吴志坚1, 2, 陈拓1, 马巍3, 王兰民1, 2. 青藏铁路多年冻土区典型结构路基振动响应特性[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(05): 716-721.

WU Zhi-Jian-1, 2 , CHEN Tuo-1, MA Wei-3, WANG Lan-Min-1, 2 . Characteristics of Vibration Response of Typical Structure Embankments at Permafrost Regions Along the Qinghai-Tibet Railroad[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2011, 45(05): 716-721.

参考文献

［1］Mikhailov G P. Temperature regime of embankment consisting of coarse rock on permafrost［J］. Transportation Construction, 1971, 12:3233.

［2］程国栋，童伯良，罗学波. 厚层地下冰地段路堤建筑中的两个重要问题［J］. 冰川冻土，1981，3(2)：611.

CHENG Guodong，TONG Boliang，LUO Xuebo. Two important problems of embankment constructions in thick underground ice regions［J］.Journal of Glaciology and Geocryology，1981，3(2)：611.

［3］孙志忠，马巍，李东庆. 青藏铁路北麓河试验段块石路基与普通路基的地温特征［J］. 岩土工程学报，2008，30(2): 303308.

SUN Zhizhong, MA Wei, LI Dongqing. Ground temperature characteristics of block stone embankment and traditional embankment at Beiluhe along QinghaiTibet railway［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering，2008，30(2): 303308.

［4］吴志坚，车爱兰，陈拓，等. 青藏铁路多年冻土区桥梁桩基础地震响应的试验研究与数值分析［J］. 岩土力学, 2010, 31(11): 35163524.

WU Zhijian, CHE Ailan, CHEN Tuo, et al. Test study and numerical analysis of seismic response of pile foundation of bridge at permafrost regions along QinghaiTibet railroad［J］. Rock and Soil Mechanics, 2010, 31(11): 35163524.

［5］周雍年. 强震观测的发展趋势和任务［J］. 世界地震工程, 2001，17(4):1926.

ZHOU Yongnian. Developing trend and tasks of strong motion observation［J］. World Conference on Earthquake Engineering，2001，17(4):1926.

［6］李山有. 强震动观测的应用［J］. 东北地震研究，2004，20(4):6473.

LI Shanyou. Application of the strong motion observation［J］. Seismological Research of Northeast China，2004，20(4): 6473.

［7］郑君里. 信号与系统［M］. 2版.北京：高等教育出版社，2000：341353.

［8］车爱兰, 岩楯敞广, 葛修润. 关于地铁地震响应的模型振动实验及数值分析［J］. 岩土力学, 2006, 27(8): 12931298.

CHE Ailan, Iwatate Takahiro, GE Xiurun. Dynamic behaviors of subway structure subjected to strong earthquake motions using shaking table tests and dynamic analyses［J］. Rock and Soil Mechanics, 2006, 27(8): 12931298.

[1]	邱杰凯, 丁肇伟, 宋春雨, 陈龙珠. 成层广义Gibson地基中桩的水平动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(4): 431-442.
[2]	王锐, 薛鸿祥, 袁昱超, 唐文勇. 高温环境下海洋平台防爆墙结构冲击动力响应特性研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 968-975.
[3]	刘晨晨, 张琪, 李明广, 周香莲, 黎蔚杰. 波浪与地震荷载共同作用下桩的动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 638-644.
[4]	阳杰, 何炎平, 孟龙, 赵永生, 吴浩宇. 极限海况下6 MW单柱型浮式风力机耦合动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 21-31.
[5]	王威, 陆思逵, 杨成忠, 冯青松. 有砟客专路基结构参数的优化研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 48-55.
[6]	任晨辉，杨德庆. 余弦形预制双曲梁非线性隔振器的隔振性能[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(7): 852-859.
[7]	胡永利, 尹汉军, 王盛炜, 姚宝恒, 连琏. 一种新型水下升降装置着底碰撞动力响应分析[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(03): 456-459.
[8]	吴志坚1,2,3，雷天1,2，陈豫津1,2，王平1,2,3，柴少峰1,2,3. 黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 940-945.
[9]	王斌，车爱兰，葛修润. 岩质高陡边坡动力响应及失稳机制大型振动台模型试验研究[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 951-956.
[10]	陈峰1，车爱兰1，付佰勇2，刘高2. 多灾害作用下特大桥梁深水基础动力稳定性分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 993-997.
[11]	施有志1,2，李建锋3，李汪颖4,周先齐1. 扁平超大断面隧道的施工力学特征及其动力稳定性分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 1023-1029.
[12]	李磊1,2，张孟喜1，吴惠明2. 地铁列车荷载计算方法对盾构隧道动力响应的影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 1030-1034.
[13]	张军, 周香莲, 颜宇光, 郭俊杰, 王建华, 江俊达. 波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化[J]. 上海交通大学学报, 2014, 48(11): 1621-1626.
[14]	肖立1，张庆贺2. 地铁列车与城际铁路列车的耦合动力响应分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(09): 1464-1468.
[15]	孙红1, 牛富俊2, 陈哲1, 葛修润1. 基于Monte-Carlo法的冻土路基随机温度场分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(05): 738-742.