【摘 要】
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当下,乘坐高铁是众人首选的出行方式,这主要是由于高速铁路有快速、准时、高效等诸多优点,然而随着高速铁路行车数量、行车密度和运行时间等增加,高铁所产生的环境振动不可小觑。振动对人的身心健康、精密仪器的保护和古建筑维护等均可产生不利影响,对此,开展减少高速铁路振动的课题研究很有必要。本文通过试验测试和有限元数值模拟等方法进行研究,详细分析了高速铁路振动产生的原因、振动传播特性和以混凝土排桩为主动隔振屏
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当下,乘坐高铁是众人首选的出行方式,这主要是由于高速铁路有快速、准时、高效等诸多优点,然而随着高速铁路行车数量、行车密度和运行时间等增加,高铁所产生的环境振动不可小觑。振动对人的身心健康、精密仪器的保护和古建筑维护等均可产生不利影响,对此,开展减少高速铁路振动的课题研究很有必要。本文通过试验测试和有限元数值模拟等方法进行研究,详细分析了高速铁路振动产生的原因、振动传播特性和以混凝土排桩为主动隔振屏障后排桩的隔振规律;在研究混凝土排桩隔振规律时,把混凝土排桩的桩长、桩间距、埋深作为研究变量,系统分析了研究变量的变化对主动隔振效果的影响情况。基于本文条件,得到如下几点结论:（1）在均质的砂土地基中,通过使用表面波谱法测试得瑞利波的平均波速为109.99m/s。（2）桩长与瑞利波波长的比值在0.027～0.76时,随着比值的增加,排桩隔振效果变好,当比值为0.5时,混凝土排桩的整体隔振效果已较好。埋深与瑞利波长比值在0.009～0.32时,随比值的增加,排桩隔振效果越来越不理想,布桩时,设置较浅的埋深可获得较理想的隔振效果。桩间距与瑞利波波长的比值在0.014～0.027时,随着比值的增加,混凝土排桩隔振效果变差,紧密布置的排桩较稀疏布置的隔振效果要好。（3）通过建立与室外试验一致的有限元模型对比分析,验证了有限元模型计算结果的有效性。（4）桩长参数的增加,利于路基边坡处、地基表面和地基深处振动的降低,足尺寸模型中,桩长参数为10.5时,混凝土排桩隔振效果已较好。埋深参数的增加,不利于路基边坡处、地基表面和地基深处隔振效果提升,埋深参数为3.5时,混凝土排桩几乎失去了整体隔振效果。桩间距参数的增加,会使得路基边坡处、地基表面和地基深处整体隔振效果变差,桩间距参数在1.4～2.8时,随桩间距参数的增加,排桩整体隔振效果下降较缓,桩间距参数在2.8～4.2时,随桩间距参数的增加,排桩整体隔振效果下降较快。
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