列车荷载在地基中引起的应力响应分析

用弹性地基上Timoshenko梁及其在移动荷载作用下的动力解计算得到地基表面与路堤之间的反力。将其视为作用于地基表面的荷载,以单位移动荷载引起的半空间地基内部应力解为基础,对反力在作用空间上进行积分,得到了列车速度小于地基中Rayleigh波速时,列车荷载在地基中引起的稳态应力响应解答。通过与列车振动现场测试结果(路堤位移和速度)的比较,证明了所采用模型的合理性。给出了应力及其分布随时间和空间坐标的变化,分析了应力的特性及分布规律,发现列车经过时在地基中产生的动应力是一种以压应力为主的循环荷载。动应力的空间分布与地基表面作用静力荷载(如条形荷载)产生的应力分布相似,但随列车运动而呈动态变化。还研究了半空间地基的土性和列车速度对应力的影响,发现剪切模量对应力的影响与车速有关,列车速度对应力分布的影响很大,尤其是当速度比超过0.6时,而泊松比仅对水平应力影响较大。