地震作用下有砟軌道動力響應(yīng)及行車安全性研究

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1、、中圖分類號：Ｕ２１３．２密級：公開ＵＤＣ：本校編號：讀＾義遠乂聲碩±學位論文論文題目：地震作巧下有作執(zhí)道動力響座及行車安全性研寐．０２１２２８６研究生姓名；蘇立平學號；：奈減職稱：學校指導教師姓名教捻申請學位等級：工學碩壬專業(yè)：道路與鐵ｉｔ工程１５４．０論文提交日期：２０．０論文答辯日期；２０１５６獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加Ｗ標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫

2、過的研究成果，也不包含獲得蘭挪交通大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。、學位論文作者簽名；或簽字日期：＞／／年＾月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書‘本學位論文作者完全了解蘭州巧通大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)蘭州《通大學可Ｗ將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、。、縮印或歸描等復制手段保存匯編供查閱和借閱同意學校向國家有關(guān)部口或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。，（保密的學位論文在解心密后適用本授權(quán)說明

3、）功學位論文作者簽名：義導師觀；＾簽ｆ７字日期：年（月４日簽字日期：么月０日碩士學位論文地震作用下有砟軌道動力響應(yīng)及行車安全性研究StudyonDynamicResponsesofBallastedTrackandRunningSafetyofTrainduringEarthquakes作者姓名：蘇立平學科、專業(yè)：道路與鐵道工程研究方向：軌道結(jié)構(gòu)及其動力學學號：0212286指導教師：李斌完成日期：2015年3月蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學碩士學位論文摘要我國幅員遼闊，鐵路作為主要的交通運輸

4、方式，在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用。同時，我國地處世界兩大主要地震帶，地震活動頻繁、分布廣泛、強度大，是一個地震災(zāi)害嚴重的國家。鐵路線路的運營里程通常較長，不可避免地會經(jīng)過地震帶，有砟軌道作為傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)形式，占鐵路運營總里程的比例很大，在地震作用下會因為失穩(wěn)壓屈而產(chǎn)生彎曲變形，同時結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在較大的內(nèi)力，這會加劇軌道結(jié)構(gòu)的破壞，影響列車的正常運行。另外，地震動會通過軌道結(jié)構(gòu)傳遞到正在運行的列車上進而威脅行車安全。因此，有必要對地震作用下有砟軌道的響應(yīng)和行車安全性展開研究。以結(jié)構(gòu)動力學理論為基礎(chǔ)，利用有限元軟件ANSYS建立了有砟軌道結(jié)構(gòu)三維動力有

5、限元模型。選取典型的地震動記錄，規(guī)格化調(diào)整后作為激勵輸入到軌道模型中，在ANSYS軟件中對軌道結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進行分析。軌道結(jié)構(gòu)動力分析結(jié)果表明，地震作用下有砟軌道變形以波浪形橫移為主，鋼軌內(nèi)部存在較大的橫向彎矩和縱向力；鋼軌橫向位移、橫向彎矩以及縱向力均隨著地震動強度的增大而增大；軌道結(jié)構(gòu)在不同場地條件的地震動記錄作用下，其地震響應(yīng)相差較大；道床阻力的降低是引起軌道結(jié)構(gòu)嚴重震害的主要原因，隨著道床橫向阻力的降低，鋼軌的橫向位移和橫向彎矩急劇增大，鋼軌的縱向力則隨著道床縱向阻力的降低而呈現(xiàn)增大的趨勢，從有利于抗震的角度出發(fā)，需要保證道床能提供足夠的阻力；

6、無縫線路內(nèi)部存在溫度力時軌道地震響應(yīng)值明顯大于無溫度力時。以多剛體系統(tǒng)動力學理論為基礎(chǔ)，利用MSC.ADAMS/Rail軟件建立了車輛系統(tǒng)動力學模型。從軌道模型中提取軌枕的振動加速度，并以此作為車輛系統(tǒng)的地震激勵，輸入到車輛動力學模型中，同時考慮軌道不平順的影響，利用MSC.ADAMS/Rail軟件對地震作用下行車安全性展開研究。車輛系統(tǒng)動力分析結(jié)果表明，隨著地震動強度的增強、行車速度的提高，車輛的脫軌系數(shù)、輪重減載率和輪軌橫向力均呈現(xiàn)非線性增長的趨勢；當?shù)卣饎訌姸仍鰪姷揭欢ǔ潭葧r，車輛系統(tǒng)的安全性評價指標出現(xiàn)急劇增長的趨勢；最后，根據(jù)各安全性評價指標

7、的限值，得到了El-Centro地震動記錄作用下車輛系統(tǒng)的安全運行域，通過安全域可知，在不同地震動強度和行車速度下輪軌橫向力較為敏感最容易超限，接著是輪重減載率和脫軌系數(shù)。關(guān)鍵詞：地震；有砟軌道；動力響應(yīng)；列車；行車安全性論文類型：應(yīng)用研究-I-地震作用下有砟軌道動力響應(yīng)及行車安全性研究AbstractChinaisacountrywithavastterritory.Railwaysasthemainmodeoftransportation,playanimportantroleinnationaleconomicdevelopment.Moreov

8、er,becauseislocatedintheworld'stwomajorseismicz