不同土质地段地铁列车振动加速度响应分析

为了比较地铁在不同土质地段运行时对周围环境的影响，选取了4种不同的隧道介质环境(软土、砂土、碎石土和硬质岩石)，通过地铁列车-整体式道床耦合动力学模型计算得到轮轨相互作用力，并将其作为外部激励施加到轨道-隧道-土体有限元模型中进行动力学计算，从而分析轨道结构和土体的动力响应﹒研究结果表明：随着地铁隧道介质弹性模量和密度的增大，道床和隧道壁的位移和加速度均逐渐减小；沿隧道顶部垂直至地表面方向，距隧道中心3.35～10 m的位置，软土、砂土、碎石土和硬质岩石地段对应的振动加速度依次减小了79.2%、71.85%、62.98%和26.64%；沿隧道中心线正上方地面位置的横向方向，距隧道中心12.5～26m的位置，软土、砂土、碎石土和硬质岩石的振动加速度依次减小了68.14%、62.96%、49.06%和46.49%；对于不同的隧道介质环境，道床和隧道壁的振动加速度主频均主要集中在40～80 Hz﹒