地震荷载和列车荷载共同作用下弹性均质路基的动力响应

，高盟

(1.山东科技大学 土木建筑学院，山东 青岛 266590； 2.山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266590； 3.新加坡国立大学 土木与环境工程系， 新加坡 119077)

近年来，我国高速铁路建设加速，线路密集、发车时间间隔短，加上我国又是地震多发国家，导致地震发生时，高速列车在轨运行机率大大增加，列车脱轨风险增大。高速铁路地震预警预报系统是解决高速铁路抗震的直接措施，如日本新干线采用监测P波和S波的方式进行预警预报；我国的京沪高铁也建立了地震监控系统。由于地震预警预报系统不能识别地震和其他振源产生的振动，导致时常发生列车自动停车，造成列车延误等事故。因此，从岩土工程的角度研究地震荷载作用下列车在轨运行引起的路基的振动响应规律对高速铁路抗震减震具有重要意义。

已有研究成果往往重视车-轨相互作用，研究地震荷载作用下车-轨的动力接触力学机制，分析列车脱轨的力学因素，而忽略地基的影响。如Ling等[1]以35自由度多体系统模拟列车，以离散弹性支承模型模拟轨道研究地震作用下列车脱轨的力学机制。Tanabe等[2]将列车看作非线性弹簧支承在弹塑性轨道的多体动力模型，对地震过程中车-轨动力相互作用进行分析。Ju等[3]用时域有限元法模拟地震荷载作用下列车脱轨，分析列车脱轨的影响因素。Luo[4]提出一个简化解析模型评估地震作用下列车的动力反应。Hall[5]用数学数值模型分析地震作用下列车的振动数据，发现在路堤和路堤下方的软土层中存在相对较大的剪切应力。……