原標題：高速鐵路車輛-軌道-非飽和路基系統動力學研究獲進展

高速鐵路車輛、軌道、層狀路基系統作爲一個緊密耦合的體系，在列車荷載作用下產生振動響應，路基的動力穩定性對整個道路結構服役壽命及列車的安全運營至關重要。

中國科學院武漢岩土力學研究所路基工程學科方向組科研人員通過引入Bishop有效應力公式，在飽和土體的Biot波動理論的基礎上，建立了能考慮土體固-液-氣三相耦合的非飽和路基動力學模型。將此非飽和路基模型與道砟，以及由鐵軌、枕木組成的軌道模型耦合，最終建立了完整的高速鐵路路基系統模型，通過實測數據和已有飽和路基模型驗證了該模型的有效性。全面討論了路基土體飽和度、列車速度和土體滲透係數對高速鐵路系統振動位移、加速度以及孔隙壓力的影響。研究發現，路基土體飽和度對整體響應的幅值和頻譜分佈有較大影響。當土體飽和度較低時，土體滲透係數對整體動力響應影響較小，非飽和路基的性質接近於彈性模型；而當飽和度較高時路基的非飽和特性更加明顯，土體滲透係數增加會引起豎向位移的顯著增大，因而路基的非飽和特性在高速鐵路動力穩定性研究時十分重要。

相關研究成果以 A Semi-analytical Solution for Dynamic Responses of Railway Track System on Unsaturated Poroelastic Half-space Subjected to A Moving Train Load 爲題，發表在 International Journal of Geomechanics 上。研究工作得到國家自然科學基金和湖北省傑出青年基金的資助。

圖1.高速鐵路車輛-軌道-非飽和路基系統模型圖

圖2.土體飽和度對路基頂部豎向位移的影響

圖3.土體飽和度對路基頂部豎向位移頻譜分佈的影響

圖4.不同土體飽和度下滲透係數對路基豎向位移的影響

來源：中國科學院武漢岩土力學研究所