移动荷载作用下周期性高架铁路的桩–土–结构耦合动力学模型

在移动载荷作用下,周期性高架铁路的上部结构、桩基础及地基会产生耦合振动。为了考虑上述耦合作用,建立了桩土边界元模型来确定桩基础的柔度。根据墩和梁的振动方程推导了墩和梁的传递矩阵;根据梁–梁–墩接头处的联结条件,建立了接头处的传递矩阵。为提高精度,采用铁木辛柯梁理论来描述墩和梁的弯曲振动。通过Fourier变换和序列Fourier变换,把周期性高架铁路对单个移动载荷频域内的动力响应表示为响应函数沿代表跨的积分。利用上述墩和梁及接头处的传递矩阵和桩基础的柔度,得出了耦合情形下高架铁路的响应函数。本文的数值结果表明,刚性支撑和桩基础支撑的周期性高架铁路在单个移动载荷作用下的动力响应有明显差别。