1、城市軌道交通因其快速、便捷、方便、舒適、占地少、載客量大以及運營安全等特點作為支撐城市正常運行的大動脈在全國各大城市得到了迅速大規(guī)模的發(fā)展。同時，經過高速鐵路建設和對既有鐵路的高速化改造，我國已擁有全世界最大規(guī)模以及最高運營速度的高速鐵路網。兩者的線路在特定的空間位置不可避免地產生交叉。為了減少土地占用和對既有交通的影響，同時為了降低工程成本和對周圍環(huán)境的影響，城市軌道交通下穿既有高鐵線路成為主要形式，但下穿施工會導致既有高鐵線路變形，

2、產生軌道不平順等現象，影響列車運行的平穩(wěn)性和乘客的舒適性，并給列車運行安全帶來隱患，同時列車的運行會給下穿施工和隧道的運營帶來激擾，對兩者相互作用關系進行研究顯得十分必要。
　　本文以某城市軌道盾構下穿既有高鐵線路為工程背景，利用ABAQUS有限元軟件對盾構開挖施工進行了仿真，研究了開挖沉降規(guī)律;并基于車輛-軌道耦合動力學理論建立了車輛-軌道-路基-下穿隧道耦合精細化動力學模型，分析了隧道開挖施工、運營與既有高速鐵路線路列車運行的

3、相互影響。主要研究成果如下:
　　(1)建立了大尺度、精細化、接近工程實際的無砟軌道-路基-地基開挖模型和車輛-無砟軌道-路基-下穿隧道耦合動力學模型
　　基于有限元軟件ABAQUS豐富的巖土材料本構模型，建立了無砟軌道-路基-下穿隧道實體模型，利用生死單元技術模擬土體開挖、管片安裝、盾尾脫空、壁后注漿等盾構施工過程;依靠輪軌動力學原理，通過Explicit模塊罰函數接觸屬性建立車輛-無砟軌道-路基-下穿隧道耦合動力學模型。

4、
　　(2)揭示了盾構開挖過程中既有高鐵軌道結構的沉降規(guī)律并考慮不同埋深和開挖半徑的影響
　　基于所建立的無砟軌道-路基-地基開挖模型，研究了盾構開挖至距高鐵線路不同位置處，既有高鐵軌道的沉降規(guī)律，并對不同隧道埋深、不同開挖直徑的工況進行沉降規(guī)律對比分析，結合現有的高速鐵路設計規(guī)范對開挖導致的不均勻沉降進行評估。
　　(3)分析了盾構開挖至不同位置處和不同速度的高鐵列車通過時既有軌道結構和下穿隧道的動力響應
　　

5、在所建立的車輛-無砟軌道-路基-下穿隧道模型基礎上，將盾構施工導致的不平順賦予給無砟軌道結構，探索開挖至距既有高鐵線路不同位置處列車運行時軌道結構的動力響應，并對不同速度列車運營進行對比，研究表明，各車輛系統(tǒng)動力指標均在安全范圍之內。
　　(4)研究了開挖離縫擴展后各結構的動態(tài)響應規(guī)律
　　在ABAQUS模型中，離縫區(qū)域之外軌道板與砂漿層設置tie綁定接觸屬性（模擬實際中的“粘結”作用），在離縫區(qū)域采用鐵路通用的正弦曲線模擬