地铁列车运营引起的地基土应力状态变化分析

将地铁列车移动荷载简化为多个移动轮轴荷载,基于弹性半空间内mindlin解,分别以单个轮轴荷载和列车移动荷载为例,研究了地铁列车荷载作用线正下方地基土中的动应力特征、应力路径变化及主应力轴旋转,分析了不同隧道埋深下荷载作用线正下方土单元应力状态变化。结果表明,单个轮载移动线正下方计算土单元的主应力轴旋转了180°且方向始终为顺时针。荷载向土单元移动时,隧道埋深越大,下方土单元应力增长也越快。在多个轮载作用下,土单元的动应力和主应力轴旋转具有持续循环特性,循环次数与列车车厢节数有关,由于相邻轮载的影响,一个循环内主应力轴旋转角度并非单调递增或递减,而是具有来回震荡过程的特性。