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《淺論高速鐵路路基動(dòng)力響應(yīng)及影響因素研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文高速鐵路路基動(dòng)力響應(yīng)及影響因素研究姓名:陳鼎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:張家生20100501摘要土質(zhì)路基上鋪設(shè)無(wú)砟軌道在我國(guó)尚處于起步階段,對(duì)于路基在高速列車荷載作用下的振動(dòng)特性、變形特性等問(wèn)題均需開展深入系統(tǒng)的研究,以確保高速列車運(yùn)行的安全。本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)高速鐵路路基動(dòng)力響應(yīng)及其影響因素進(jìn)行了研究,主要工作和結(jié)論如下:(1)在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,比較全面地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)類犁及其特點(diǎn),闡述了高速鐵路中路基的地位和特點(diǎn)、高速鐵路土質(zhì)路基的發(fā)展現(xiàn)狀及在土質(zhì)路基上鋪設(shè)無(wú)砟軌道存在的問(wèn)題。(2)針對(duì)I型板式無(wú)砟軌道,利用
2、軟件FLAC3D建立了高速鐵路路基動(dòng)力數(shù)值計(jì)算模型,使用移動(dòng)線源非均布荷載作為垂向激勵(lì),模擬相鄰車廂的相鄰轉(zhuǎn)向架4個(gè)輪軸對(duì)路基產(chǎn)生的動(dòng)荷載,計(jì)算分析了高速列車在路基中產(chǎn)生的動(dòng)力響應(yīng)。分析表明:豎直動(dòng)應(yīng)力和豎向動(dòng)變形隨深度呈指數(shù)趨勢(shì)衰減;路基中動(dòng)力響應(yīng)主要集中在基床范圍內(nèi),且以基床表層最為明顯。(3)分析計(jì)算了不同列車軸重和速度條件下路基動(dòng)力響應(yīng),分析得出:動(dòng)應(yīng)力和豎向動(dòng)變形幅值與輪重和列車速度均存在近似線性關(guān)系。(4)分析了路基各結(jié)構(gòu)層厚度對(duì)路基各層的動(dòng)力響應(yīng)的影響規(guī)律,建議基床表層厚度可取O.4~0.8m,基床底層厚度需大于2m。(5)分析了路基各結(jié)構(gòu)層剛度對(duì)路基各
3、層的動(dòng)力響應(yīng)的影響特點(diǎn),分析表明:路基某結(jié)構(gòu)層的動(dòng)應(yīng)力變化受該層下部結(jié)構(gòu)層剛度的影響最大;隨著剛度的增大,路基中豎向位移逐漸減小,路基豎向動(dòng)變形受路堤層剛度的影響最大。關(guān)鍵詞無(wú)砟軌道,路基動(dòng)力響應(yīng),路基剛度,有限元分析ABSTRACTBuildingballastlesstrackonsoilsubgradeisattheinitialstageinourcountry.Thesubgrade’Svibrationalanddeformablecharacteristicsunderthetrainloadsareneededtobecardedoutin—depth
4、systematicstudytoensuretheoperationsafetyofhigh—speedtrainoperationTherefore,inthispaper,numericalsimulationisusedtostudythesubgrade’Sdynamicresponseanditsinfluencingfactorsofthehighspeedrailway.Themaincontentsandconclusionsareasfollows:(1)Basedonalargenumberofliteratures,thispapercompr
5、ehensivelysummarizesthedomesticandforeignballastlesstrackstructurestylesandtheircharacteristics,elaboratesonthesubgrade’Sstatusandcharacteristicofhigh—speedrailway,thedevelopmentofhigh—speedrailway’Ssoilsubgradeandtheproblemsofbuildingballastlesstrackonsoilsubgrade.(2)ForthetypeIballast
6、lesstrack,Dynamicnumericalmodelofhigh—speedrailwaysubgradeisestablishedusingsoftwareFLAC3D.Movinglinesourceofnon—uniformloadisusedasverticalexcitationtOsimulatethedynamicloadof4wheeloftheadjacentrailwaycarriages’adjacenttwobogies.Thispapercalculatesandanalyzesthedynamicresponsegenerated
7、bythehighspeedtrainintheembankment.It’Sobtainedthattheverticaldynamicstressanddeformationexponentiallyweakenalongdepth;thesubgrade’Sdynamicresponseismainlywithinthebasebed,anditbehavesthemostobviousinthesurfaceofbasebed.(3)Withthenumericalmodel,thesubgrade’Sdynamicresponsesofth