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典型地屏障对铁路线路减振效果分析
| 论文题名： | 典型地屏障对铁路线路减振效果分析 |
| 关键词： | 高速铁路;典型地屏障;有限元模拟;减振效果 |
| 摘要： | 近些年来,随着我国高速铁路的快速发展以及既有线路的提速和客运专线的迅猛发展,极大的增加了铁路的运输能力和效率。但是,高速铁路的快速发展在带来巨大社会经济利益的同时,也使得轨道结构的动力响应增强了,沿线的环境振动和噪声水平进一步突出等一系列问题,严重时会影响到人民的正常生活和工作。在这种背景下,研究高速铁路引起的环境振动问题及其减振措施是具有十分重要意义的。典型地屏障是一种针对振动波能量传播的减振方法,具有良好的隔振效果,得到了大家的广泛关注。 要提出切实可行的减振和隔振措施,首先应分析高速列车运行时振动的产生机理和传播规律,主要了解振动波在大地中传播衰减规律和影响因素。将列车作为移动荷载考虑,其对轨道结构产生的振动波,通过路基传递给大地并向周围传播,从而引发的一系列环境振动问题。基于以上分析,本文所做的主要工作如下: 1、对我国某高速铁路进行环境振动测试,分析了高速列车通过时引发的大地振动传播特性,测试结果表明高速列车引发的大地振动属于中、低频振动,水平方向振动分量与竖直方向处于同一数量级,大地振动随着距轨道中心线距离的增大而逐渐衰减; 2、采用傅立叶变化的方法求解了轨道结构连续弹性三层梁模型在列车动荷载作用下的振动响应,结合MATLAB软件将其程序化,分析了列车速度对轨道结构动力响应的影响; 3、推导了三维一致粘弹性人工边界及等效粘弹性边界单元,结合经典算例分析了其适用于大型通用有限元软件ANSYS来近似模拟无限域介质中波传播问题; 4、采用大型通用有限元软件ANSYS建立了列车—大地耦合动力模型,分析了大地在列车荷载作用下的动力响应,并与实测进行对比,结果表明,模型在时域和频域上对预测高速列车引发大地振动具有良好的精度; 5、采用大型通用有限元软件ANSYS建立了列车—连续屏障—大地耦合动力模型,对空沟、填充沟屏障的隔振机理和规律进行了三维分析,讨论了填充沟深度、宽度、填充材料和距轨道中心线距离等屏障参数对振动波的隔振效果的影响; 最后,在全面总结论文工作的基础上,提出本课题尚待深入研究的若干问题。 |
| 作者： | 刘腾 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 雷晓燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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