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作者：罗钧瀚;任文涛;张凯;胡贵博;孙家鑫;郑亮;王加英;
单位：广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室;深圳大学深地科学与绿色能源研究院;山东能源集团鲁西矿业有限公司;中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室;临沂市水利工程保障中心;
摘要：隧道结构在地震与列车行车荷载耦合作用下极易发生破坏，探明地震与列车行车荷载作用下隧道的动力响应规律是保障隧道安全稳定运营的前提。鉴于此，建立隧道下穿高铁的数值仿真模型，并采用模型试验结果对数值仿真方法进行验证。在此基础上，开展地震与列车行车荷载作用下隧道动力响应的数值仿真研究，分析不同荷载工况下隧道位移、应力、加速度、频率以及能量的变化规律。研究结果表明：随着行车速度增加，地震与行车荷载耦合作用下隧道的竖向位移先减小后增大，速度为300 km/h时隧道衬砌的竖向位移最小；与仅行车荷载作用相比，地震与行车荷载耦合作用会增大隧道衬砌的竖向位移、竖向和水平向最大加速度、最大拉应力和压应力，其中最大拉、压应力增幅分别为36%和6.25%;与仅行车荷载作用下隧道衬砌拱顶频谱呈现多峰特征不同，地震与行车荷载耦合作用下隧道衬砌拱顶频谱呈现单峰特征，且0～10 Hz频段的振动被增强，10～40 Hz频段的振动被削弱；无论是仅行车荷载作用，还是地震与行车荷载耦合作用，0～6.25 Hz频段都是影响隧道拱顶动力响应的主要频段。
关键词：铁路隧道;;地震荷载;;列车行车荷载;;耦合作用;;动力响应;;数值仿真
基金资助：广东省“珠江计划”创新创业团队项目(2019ZT08G315);; 深圳市科技计划项目(JCYJ20210324093402006,JCYJ20220818 095605012,JCYJ20220531101408020)
