论文介绍高速铁路路基动力响应及深挖路堑边坡稳定性

1、高速铁路路基动力响应及深挖路堑边坡稳定性分析 浙江工业大学硕士论文研究生： 指导教师：2013年5月25日论文介绍 绪论 深挖路堑边坡稳定性分析 高速铁路路基动力响应分析 结论与展望第一章 绪论研究目的和意义研究目的和意义 随着我国经济建设的快速发展，使得铁路运输量快速增大，快度运送能力的要求越来越高，导致高速铁路建设中很多边坡稳定性和列车振动下的路基动力响应问题日益突出，寻求经济、合理的研究方法来解决高速铁路建设中的边坡稳定性和路基动力响应问题迫在眉睫。 第一章 绪论研究背景和现状1. 深路堑边坡稳定性分析现状深路堑边坡稳定性分析现状 20世纪初期至50年代，边坡稳定性评价归于土力学研究范畴

2、，在刚体极限平衡的基础上建立边坡稳定性的计算，边坡设计的依据是用工程类比法确定的边坡角值，这一研究阶段被称为定性研究阶段。 60年代至70年代，边坡稳定性研究理论和方法取得了非常大的发展。 一是，在刚体极限平衡理论的基础上，采用数学分析法或图解法进行分析，然后，求出安全系数或类似安全系数，一次概念来进行定量评价（如块体理论、结构分析法等）； 一是，利用边界元法或离散元法、有限元法分析方法来计算边坡内部的应力状态和变形特征。 80年代，边坡稳定性研究的理论和方法逐步走向成熟，可运用计算机定量或半定量的来模拟边坡开挖的过程到变形破坏的全过程。 第一章 绪论2. 2. 铁路路基动力响应研究现状铁路路

3、基动力响应研究现状 铁路路基的动力响应分析是采用理论分析计算和现场实测试验两种手段来进行研究的，研究主要包括应力场问题分析、应变场问题分析、加速度场问题分析、频率特性研究和动力学方面的问题分析计算等几方面。铁路路基的设计方面、使用方面和养护维修方面的问题受铁路路基的动力响应大小和分布的影响，其也会对铁路路基的疲劳强度、累积变形特性及路基动力稳定性产生影响。为了减小铁路路基的危害性、提高铁路路基的动力稳定性研究铁路路基的动力响应问题是其重要技术保证。对于铁路路基的动本构模型和数值仿真分析两方面研究是高速铁路路基动力响应特性理论研究的重点。现在由于计算机技术的不断发展和计算方法的进步，在高速铁路路

4、基动力响应问题研究中数值仿真分析方法得到了普遍的应用和发展。为了很好的模拟在列车荷载作用下高速铁路路基动力响应问题，并与实际相吻合，就必须去完善动力本构模型及其合理的选择、动荷载的模拟及其加载、边界条件的处理、计算参数等方面。 第一章 绪论本文的研究内容随着我国交通工程建设，尤其是高速铁路建设快速的发展，在山区和丘陵地形地区进行大规模的铁路工程建设，会遇到大量的深挖方边坡工程问题，同时，对于高速铁路路基工程还存在路基的动力方面的问题。因此，深挖方边坡工程和高速铁路路基动力性能是基础建设工程中重要关键问题，也是重要的岩土工程问题。基于高速铁路路基建设中可能存在的问题，采用强度折减法对深挖方路堑边

5、坡问题进行分析，也对现在比较关心的高速列车行驶路基动力性能进行研究，提出了一些有建设性意见。主要研究内容有：（1）分析深挖路堑路基边坡工程模型及其参数确定，建立深挖路堑路基边坡的数值分析方法，以研究深挖路堑路基边坡的数值描述；（2）利用MIDAS/GTS建立高速铁路路基三维动力模型，来研究路基动力特性，以及在列车动力荷载作用下的路基动力响应。（3）通过模拟定性和定量的分析深挖路堑路基边坡和高速铁路路基动力特性，为以后设计和工程实际提供指导。第一章 绪论技术路线 第二章 深挖路堑边坡稳定性分析 边坡稳定性分析是将剪切应力及剪切强度来研究分析计算边坡的稳定性问题。一般推荐使用下列对于边坡稳定分析的

6、计算方法：基于边坡极限平衡理论的一种整体分析法和条分分析法。基于边坡强度理论的一种极限分析法。基于边坡弹性理论的一种有限元分析法。 MIDAS/GTS的边坡分析方法是利用有限元法的一种强度折减法。的边坡分析方法是利用有限元法的一种强度折减法。对于有限元分析法来分析边坡稳定的方法有两类，第一类是利用其强度折减法来直接去计算，第二类是将计算的边坡应力值和极限平衡法联合起来确定安全系数。其中，强度折减法是一种逐渐减小边坡的剪切强度（c， ）一直计算到不收敛为止，不收敛的计算阶段看做破坏，这一计算阶段出现的最大强度折减率就是边坡的最小安全系数。第二章 深挖路堑边坡稳定性分析 强度折减法边坡最小安全系数

7、计算强度折减法边坡最小安全系数计算 认为边坡土体的弹性模量E及其泊松比v是一个定值，粘聚力c及其内摩擦角按下面提出的计算进行减小，直到边坡计算分析达到发散停止，将此时发散状态下的安全系数F，取为最小安全系数。边坡剪切破坏时的，边坡达到破坏状态时的安全系数F的计算公式： 且， ：边坡所能承受的剪切强度。 的值可利用莫尔-库仑准则按下面的计算公式进行。 是边坡破坏的滑动面上剪切应力，可按下面计算公式进行。 且， ：边坡剪切强度的因子； ：边坡剪切强度的因子； SRF ：边坡强度折减的系数。 为了得到边坡的最小安全系数，需要将 f 不断的试着去逼近，是按一个比较小的增长幅度不断的去增加，但是这样就会

8、时计算时间增加。 SfFtanncfccSRF1tantanfSRF第二章 深挖路堑边坡稳定性分析研究的工程背景研究的工程背景以京哈铁路哈尔滨路段为工程背景，通过数值模拟的方法，针对存在软弱夹层地段进行数值仿真分析，研究了深挖路堑路段边坡稳定问题。边坡土体物理力学性质 第二章 深挖路堑边坡稳定性分析模型的建立模型的建立 由于深挖路堑两侧边坡是对称的，因此，我们选取左侧边坡为研究对象进行分析。含软弱夹层深挖路堑左侧边坡示意图第二章 深挖路堑边坡稳定性分析荷载的加载方式荷载的加载方式含软弱夹层深挖路堑左侧边坡受本身重力荷载的作用。网格划分网格划分利用四边形网格进行边坡网格自动划分。边坡网格划分示意

9、图第二章 深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的作用力分析含软弱夹层深挖路堑边坡的作用力分析 深挖路基边坡两侧受力情况。我们可以发现，深挖路基边坡两侧受力随着深度的增加作用力增强，说明随着深度的增加边坡土体自重应力增强，因而，作用力增强。 第二章 深挖路堑边坡稳定性分析深挖路基边坡底面受力情况。我们可以发现，深挖路基底面受力从右向左所受的作用力不断增强，这是由于右侧土体已经被开挖，自重应力减小，也就对底面的作用力减小。第二章 深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的整体位移分析含软弱夹层深挖路堑边坡的整体位移分析 深挖方路堑边坡的整体破坏形态。我们可以看出，整个边坡沿着软弱夹层进

10、行破坏，土体整体下滑，沿软弱夹层滑出原来的边坡断面。软弱夹层最上面和最下面的土体位移是比较大的，软弱夹层坡面中间部位位移相对比较小。第二章 深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应变分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应变分析深挖方路堑边坡体应变变化形态。我们可以看出，在边坡顶面软弱夹层右侧的部位体应变变化时比较小。第二章 深挖路堑边坡稳定性分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应力分析含软弱夹层深挖路堑边坡的应力分析 深挖方路堑边坡坡体应力变化形态。我们可以看出，随着深度的增加，应力是不断增加的。但沿着软弱滑动面处应力最大。由于用GTS分析的深挖方路堑边坡稳定分析时使用了强度折减法，所 以为了更有效得

11、模拟了边坡破坏形态。第三章高速铁路路基动力响应分析以京哈铁路哈尔滨路段为工程背景，通过数值模拟的方法，研究高速铁路路基动力响特性。高速列车振动荷载的作用，会加速列车和线路系统的动力反应，铁路路基动力学问题研究现在成为路基工程的重要研究内容和重要的研究方向。对于铁路路基这一复杂的结构，根据其在高速列车行驶过程中的工作性状，建立一个合理的路基轨道系统结构的动力计算模型来进行动力响应研究，了解其动力特性，对于指导高速铁路路基研究具有重要意义，因此，建立一个合理的分析模型进行数值仿真分析是至关重要的。第三章高速铁路路基动力响应分析高速铁路路基模型尺寸高速铁路路基模型尺寸 路基横断面图 路基土体采用实体

12、单元模型长50m，高46.13m，路基高6.31m，地基场地高40m，其中道床0.87m，压密路基1.75m，上部路基2.4m，下部路基1.11m；路基边坡1:1.5。 第三章 路基结构三维动力有限元模型建立有限元网格划分有限元网格划分第三章 路基结构三维动力有限元模型建立有限元边界条件有限元边界条件 第三章 路基结构三维动力有限元模型建立路基模型计算单元的选取路基模型计算单元的选取在有限元模型分析时，道床、路基及地基各层采用实体单元描述，各层间以共用节点的形式连接。三维实体结构单元通过8个节点来定义，每个节点有3个沿着x,y, z方向的自由度。利用八节点构成的三维实体单元用于模拟实体结构。

13、MIDAS/GTS中的单元采用等参数理论建立单元平衡方程。在MIDAS/GTS中对三维实体单元没有定义单元坐标系，而是使用整体坐标系，即实体单元仅具有沿着整体坐标系X、Y、Z方向的平移自由度。第三章 路基结构三维动力有限元模型建立进行高速铁路路基三维有限元分析时，应选择一段路基进行有限元模型的建立。边界距列车荷载作用模型边界30m范围认为已消除边界条件的影响；激振力作用下轨道的振动，无影响的范围是超出10跨扣件范围。同时对计算时间的考虑，计算精度可以保证的前提下，我们选取了路基长度50m进行计算。模型两横断面采用z向位移约束，左右两地基纵断面采用x向位移约束，地基底面采用全约束。路基单元采用三

14、维实体单元，单元数目84420个。土体的本构采用莫尔库仑模型。高速铁路动力有限元计算，考虑了列车单向行驶时土体的弹性和塑性情况下变形特性和应力特性。考虑高速列车荷载的时速为180公里产生的应力场和变形场，将列车荷载划分为90个荷载步进行施加，分析的时间步长0.005s。荷载是京哈铁路哈尔滨段现场实测的试验数据，以此作为荷载进行加载。第三章 路基结构三维动力有限元模型建立路基模型计算参数的选取路基模型计算参数的选取路基结构动力计算参数材料名称厚度弹性模量泊松比容重阻尼比0号道床0.87230000000.18250.251号压密路基1.7529298.320.319.110.252号上部路基2.

15、438641.850.3218.8160.253号下部路基1.1106721.10.3518.620.254号粉质粘土343310.480.317.640.255号粉质粘土317205.720.3417.640.256号粉质粘土747422.050.317.640.257号粉质粘土3090181.20.2917.640.25第三章 路基结构三维动力有限元模型建立进行高速铁路路基三维有限元分析时，应选择一段路基进行有限元模型的建立。边界距列车荷载作用模型边界30m范围认为已消除边界条件的影响；激振力作用下轨道的振动，无影响的范围是超出10跨扣件范围。同时对计算时间的考虑，计算精度可以保证的前提下

16、，我们选取了路基长度50m进行计算。模型两横断面采用z向位移约束，左右两地基纵断面采用x向位移约束，地基底面采用全约束。路基单元采用三维实体单元，单元数目84420个。土体的本构采用莫尔库仑模型。高速铁路动力有限元计算，考虑了列车单向行驶时土体的弹性和塑性情况下变形特性和应力特性。考虑高速列车荷载的时速为180公里产生的应力场和变形场，将列车荷载划分为90个荷载步进行施加，分析的时间步长0.005s。荷载是京哈铁路哈尔滨段现场实测的试验数据，以此作为荷载进行加载。第三章 路基结构三维动力有限元模型建立列车移动荷载作用下路基力时程分析列车移动荷载作用下路基力时程分析力时程曲线随深度的变化规律力时

17、程曲线随深度的变化规律中间断面沿路基深度在路基右侧坡面选取道床底面、压密路基底面、上部路基底面、下部路基底面四个位置处的Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线图。 第四章 路基结构三维动力有限元分析（1）Fx方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律路基土Fx方向的力时程曲线随着路基深度的增加，去除道床底面力时程曲线，Fx方向动力反应逐渐增强的，随着传播深度的增加呈增强趋势。其中，每一个力的时程曲线的变化规律都是先负向减小，再逐渐正向增加，在正向区有三次波动，存在三个正峰值点，最后回到原点，一个负向峰值三个正向峰值。但是，只有道床底面点规律不一致，而是先正向增加，再负向减小，再正向增加

18、，再负向减小，再增加回到原点，沿x=1.108呈反方向对称。第四章 路基结构三维动力有限元分析（2）Fy方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律随着路基深度的增加对Fy方向力时程曲线影响越来越小的，Fy方向动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。其中，每一力的时程曲线变化规律都是先正向增加，再逐渐减小到负向，再增加波动两次，最后回到原点。都是存在三次波动，正向波动一次，负向波动两次，只有压密路基是在正向波动两次，在负向波动一次，但波动规律是一致的。但是，道床底面点规律是不一致，而是先正向增加，再负向减小，再正向增加，再负向减小，再增加回到原点，沿x=1.108呈反方向对称。

19、第四章 路基结构三维动力有限元分析（3） Fz方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律随着路基深度的增加对Fz方向力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。变化规律都是先正向增加，再逐渐减小到负向，再负向增加波动两次，最后回到原点，在正向波动一次，在负向波动两次，压密路基和上部路基曲线趋势基本是一致的。其中，下部路基力时程曲线是先负向增加，在正向增加，再负向减小，最后回到原点，就是负向波动一次，正向波动一次，再负向波动一次，但波动幅度高于压密路基和上部路基。但是，道床底面点规律不一致，而是先正向增加，再负向减小，再正向增加，再负向减小，再横坐标有一个小

20、波动后，回到原点，基本是正弦波的形式。第四章 路基结构三维动力有限元分析我们可以发现，道床底面的力时程波动曲线的响应明显大于下面三层压密路基底面、上部路基底面、下部路基底面力的时程曲线。并且，沿Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线的变化也是基本一致的，只是波动的幅值不同。第四章 路基结构三维动力有限元分析列车行驶过程路基力时程曲线的变化规律列车行驶过程路基力时程曲线的变化规律 列车驶进、行驶、驶出过程路基三个位置处的Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线图。 Fx方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律路基行驶侧，驶进、行驶、驶出三个位置力时程曲线变化规律基本一致，只是依次曲线向右侧

21、移动了，但都表现为双峰值现象，并且曲线波动幅度越来越小了，这说明随着列车的行驶对路基的影响越来越小。第四章 路基结构三维动力有限元分析2. Fy方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律路基行驶侧，驶进、行驶、驶出三个位置力时程曲线变化规律基本一致，只是依次曲线向右侧移动了，但都表现为双峰值现象，并且曲线波动幅度越来越小了，这说明随着列车的行驶对路基的影响越来越小 。第四章 路基结构三维动力有限元分析3. Fz方向力时程随深度的变化规律方向力时程随深度的变化规律我们可以发现，列车驶进、行驶、驶出过程路基三个位置处的Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线变化规律基本是一致的，都是在正向双

22、峰现象，但三个方向变化幅度不同，从小到大依次是Fx、Fz、Fy方向。路基行驶侧，驶进、行驶、驶出三个位置力时程曲线变化，驶入位置力时程曲线呈马鞍形，行驶位置力时程曲线波动三次，驶出位置波动两次，只是依次曲线向右侧移动了，但曲线波动幅度从大到小依次为行驶处、驶出处、驶进处 。第四章 路基结构三维动力有限元分析 列车移动荷载作用下路基应力时程分析列车移动荷载作用下路基应力时程分析 以下为中间断面沿路基深度在路基右侧坡面选取道床底面、压密路基底面、上部路基底面、下部路基底面四个位置处的XX、YY、ZZ、XY、YZ、XZ六个方向应力的时程曲线图 。第四章 路基结构三维动力有限元分析随着路基深度的增加对

23、XX方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。变化规律都是先正向增加一个小波动，再逐渐减小到负向幅度比较大，在负向最低点有一个小波动，然后再负向逐渐增加一个小波动，最后回到原点，压密路基、上部路基和下部路基应力时程曲线趋势基本是一致的。其中，道床底面应力时程曲线的变化规律与其他下部路基应力时程曲线规律基本是一致的，就是波动的幅度是比较大。应力时程曲线随深度的变化规律应力时程曲线随深度的变化规律（1）XX方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律第四章 路基结构三维动力有限元分析（2）YY方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律随

24、着路基深度的增加对YY方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。道床底面和下部路基底面对比分析，应力时程曲线变化规律在负向呈下马鞍型，负向最低点有一个小波动，最后回到原点，对于存在阶梯型路基断面的道床底面和下部路基两个部位，应力时程曲线变化规律是一样的，就是比较深的下部路基底面位置列车行驶对路基动力响应明显较小了，我们从图中明显可以看出，下部路基应力时程曲线在道床底面应力时程曲线上面。压密路基底面和上部路基底面对比分析，应力时程曲线变化规律在正向呈上马鞍型，正向最低点有一个小波动，最后回到原点，对于在路基坡面位置的压密路基底面和上部路基底面两个部位，应力时程

25、曲线变化规律是一样的，就是比较深的下上部路基底面位置列车行驶对路基动力响应明显较小了，我们从图中明显可以看出，上部路基底面应力时程曲线在压密路基底面应力时程曲线的上面。 第四章 路基结构三维动力有限元分析（3）ZZ方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律道床底面和下部路基底面比较、压密路基和上部路基比较，我们可以看出，路基深度的增加ZZ方向应力时程曲线影响变小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势，但应力时程曲线变化规律并不一致。 第四章 路基结构三维动力有限元分析（4）XY方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律 随着路基深度的增加XY方向应力时程曲线影响越来越

26、小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势。但应力时程曲线变化规律并不一致。 第四章 路基结构三维动力有限元分析（5）YZ方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律随着路基深度的增加YZ方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势。除了道床底面位置外，应力时程曲线变化规律基本是一致的，只是下部路基底面变化幅度比较大。 第四章 路基结构三维动力有限元分析（6）XZ方向应力时程随深度的变化规律方向应力时程随深度的变化规律随着路基深度的增加XZ方向应力时程曲线影响越来越大，动力反应增强，深度的增加呈递增趋势，除了道床底面位置外，应力时程曲线变化规律基本是一致的，但幅度很

27、小，基本可以认为是重合的。但对于道床底面应力时程曲线变化规律是下马鞍后上马鞍，回到原点。 第四章 路基结构三维动力有限元分析列车行驶过程路基力时程曲线的变化规律列车行驶过程路基力时程曲线的变化规律 （1）XX、YY、XY方向应力时程曲线的变化规律驶入、行驶中、驶出三种情况的应力时程曲线线性基本是一样的，但驶入、行驶中、驶出三种情况力时程幅度基本差不多，只是曲线依次向右移动了一段距离。XX、YY、XY方向应力曲线变化规律基本是完全一致的，只是变化幅度不同，依次从大到小为XX方向、XY方向、YY方向，具有很好的规律性。同时，XX、YY、XY三方向应力时程曲线沿行驶方向变化规律也是一样的。第四章 路

28、基结构三维动力有限元分析（2）ZZ、XZ方向应力时程曲线的变化规律方向应力时程曲线的变化规律驶入、行驶中、驶出三种情况的应力时程曲线线性基本是一样的，只是曲线依次向右移动了一段距离，变化幅度从大到小依次为行驶中、驶出、驶入处。ZZ、XZ方向应力曲线变化规律基本是完全一致的，只是变化幅度不同，依次从大到小为ZZ、XZ方向，具有很好的规律性。同时，XX、YY、XY三方向应力时程曲线沿行驶方向变化规律也是一样。第四章 路基结构三维动力有限元分析（3）YZ方向应力时程曲线的变化规律方向应力时程曲线的变化规律驶入、行驶中、驶出三种情况的应力时程曲线线性基本是一样的，只是曲线依次向右移动了一段距离，变化幅

29、度从大到小依次为行驶中、驶入、驶出处。同时，YZ方向应力时程曲线沿行驶方向变化规律也是一样。第四章 结论与展望结论一、深挖路堑边坡稳定性分析 （1）深挖路基边坡两侧受力情况，我们可以发现深挖路基边坡两侧受力随着深度的增加作用力增强，说明随着深度的增加边坡土体自重应力增强，因而，作用力增强。深挖路基底面受力从右向左所受的作用力不断增强，这是由于右侧土体已经被开挖，自重应力减小，也就对底面的作用力减小。 （2）深挖方路堑边坡的整体破坏形态，我们可以看出整个边坡沿着软弱夹层进行破坏，土体整体下滑，沿软弱夹层滑出原来的边坡断面。软弱夹层最上面和最下面的土体位移是比较大的，软弱夹层坡面中间部位位移相对比

30、较小。 （3）深挖方路堑边坡体应变变化形态，我们可以看出在边坡顶面软弱夹层右侧的部位体应变变化时比较小。 （4）深挖方路堑边坡坡体应力变化形态，我们可以看出随着深度的增加，应力是不断增加的。但沿着软弱滑动面处应力最大。 第四章 结论与展望二、高速铁路路基三维动力有限元分析 1、列车移动荷载作用下路基力时程分析 （1）力时程曲线随深度的变化规律 道床底面的力时程波动曲线的响应明显大于下面三层压密路基底面、上部路基底面、下部路基底面力的时程曲线。并且，沿Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线的变化也是基本一致的，只是波动的幅值不同。 路基土Fx方向的力时程曲线随着路基深度的增加，去除道床底面力时程曲

31、线，Fx方向动力反应逐渐增强的，随着传播深度的增加呈增强趋势。其中，每一个力的时程曲线的变化规律都是先负向减小，再逐渐正向增加，在正向区有三次波动，存在三个正峰值点，最后回到原点，一个负向峰值三个正向峰值。随着路基深度的增加对Fy方向力时程曲线影响越来越小的，Fy方向动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。其中，每一力的时程曲线变化规律都是先正向增加，再逐渐减小到负向，再增加波动两次，最后回到原点。随着路基深度的增加对Fz方向力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。变化规律都是先正向增加，再逐渐减小到负向，再负向增加波动两次，最后回到原点，在正向波动一次

32、，在负向波动两次，压密路基和上部路基曲线趋势基本是一致的。 第四章 结论与展望 （2）列车行驶过程路基力时程曲线的变化规律 列车驶进、行驶、驶出过程路基三个位置处的Fx、Fy、Fz三个方向力的时程曲线变化规律基本是一致的，都是在正向双峰现象，但三个方向变化幅度不同，从小到大依次是Fx、Fz、Fy方向。 Fx、Fy方向力时程。路基行驶侧，驶进、行驶、驶出三个位置力时程曲线变化规律基本一致，只是依次曲线向右侧移动了，但都表现为双峰值现象，并且曲线波动幅度越来越小了，这说明随着列车的行驶对路基的影响越来越小。 Fz方向力时程。路基行驶侧，驶进、行驶、驶出三个位置力时程曲线变化，驶入位置力时程曲线呈马

33、鞍形，行驶位置力时程曲线波动三次，驶出位置波动两次，只是依次曲线向右侧移动了，但曲线波动幅度从大到小依次为行驶处、驶出处、驶进处。 第四章 结论与展望 2、列车移动荷载作用下路基应力时程分析 道床底面、压密路基底面、上部路基底面、下部路基底面四个位置处的XX、YY、ZZ、XY、YZ、XZ六个方向应力的时程曲线图变化规律基本是一致，有很好的相似性。 （1） 应力时程曲线随深度的变化规律 XX方向应力时程。随着路基深度的增加对XX方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。变化规律都是先正向增加一个小波动，再逐渐减小到负向幅度比较大，在负向最低点有一个小波动，然后

34、再负向逐渐增加一个小波动，最后回到原点，压密路基、上部路基和下部路基应力时程曲线趋势基本是一致的。 YY方向应力时程。随着路基深度的增加对YY方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应逐渐减弱，随着传播深度的增加呈衰减趋势。道床底面和下部路基底面对比分析，应力时程曲线变化规律在负向呈下马鞍型，负向最低点有一个小波动，最后回到原点，对于存在阶梯型路基断面的道床底面和下部路基两个部位，应力时程曲线变化规律是一样的，就是比较深的下部路基底面位置列车行驶对路基动力响应明显较小了，下部路基应力时程曲线在道床底面应力时程曲线上面。 第四章 结论与展望 ZZ方向应力时程。道床底面和下部路基底面比较、压密路基和上部路基比较，我们可以看出，路基深度的增加ZZ方向应力时程曲线影响变小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势，但应力时程曲线变化规律并不一致。 XY方向应力时程。随着路基深度的增加XY方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势。但应力时程曲线变化规律并不一致。 YZ方向应力时程。随着路基深度的增加YZ方向应力时程曲线影响越来越小，动力反应减弱，深度的增加呈衰减趋势。 XZ方向应力