青藏铁路穿越大片的多年冻土区,其中为防止复杂冻土条件下产生冻土病害而采取了大量"以桥代路"的工程结构形式。为了把握青藏铁路多年冻土区机车振动荷载作用下铁路路基及桥梁桩基的动力响应特征,分别选取了典型路基结构和桥梁桩基结构进行了现场强震动测试。通过现场强震动测试得到了机车通过的实时加速度波形并对测试数据进行了加速度响应及傅里叶谱响应分析,得出铁路不同结构形式的振动响应衰减规律及振动能量的分布规律,同时得到了两种不同结构的固有频率特性。研究结果表明路基和桥梁结构在机车振动的传递方面均具有明显的衰减效应,其测试结果对于青藏铁路稳定性评价具有重要的科学意义。
为研究多年冻土区机车振动荷载作用下桥梁桩基的动力响应特征,选取了多年冻土区清水河特大桥的两个桥梁桩基进行现场强震动测试.对测试数据进行加速度响应及傅里叶谱响应分析,得出桥梁桩基的振动响应衰减规律及振动能量的分布规律.在此基础上,结合有限元结构分析软件,运用瞬态动力分析法,选取一个测试桩为实例进行二维动力响应的数值计算,获得了机车过桥时桥梁桩基的位移响应及应力响应的变化规律.
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.