简化地铁移动荷载引起的混凝土路面振动分析

在Biot波动理论的基础上,分析移动点荷载引起的混凝土层表面振动情况。首先,建立问题的简化模型,地面假定由3层构成,其中第1层和第2层为黏弹性混凝土材料,第3层为饱和土半无限空间,将铁轨视作欧拉-伯努利梁,置于第1层和第2层的界面处。然后,通过对饱和土体运动方程进行时域-空间域双重Fourier变换,得到饱和土中以势函数形式表示的位移、应力和孔隙水压力。根据问题的边界条件,得到方程系统,利用Cramer法则以及分块矩阵计算行列式方法,求解势函数中的待定系数。进一步通过双重Fourier逆变换和Dirac函数的性质,得到混凝土表面位移的表达式。数值计算中对模型进行验证,并对影响地面位移的混凝土层厚度和剪切模量等进行分析。