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地铁钢弹簧浮置板轨道振动及隧道不均匀沉降影响分析
| 论文题名： | 地铁钢弹簧浮置板轨道振动及隧道不均匀沉降影响分析 |
| 关键词： | 地铁轨道;列车运行;动力响应;地铁隧道;不均匀沉降 |
| 摘要： | 列车在地铁轨道上运行是一个复杂的过程，为系统地分析列车与地铁轨道、隧道、地基之间的动力相互作用，本文构建了列车-钢弹簧浮置板轨道-隧道壁-地基二维耦合动力分析模型。首次采用抗弯和抗剪两种单元组合模拟剪力铰对浮置板板端的约束作用。通过数值求解的方式分析自身结构参数及外界激励等因素对车轨系统动力响应的影响，结合地铁振动现场实测进行对比分析。最后深入探讨隧道不均匀沉降对车轨系统的影响，主要研究成果及创新点如下: (1)针对轨道各层结构各自不同的特点，采用三种不同的梁理论进行简化;借鉴桩土反力计算方法并结合Novak土体平面应变计算公式求得隧道周围土体地基反力系数，同时考虑隧道刚度折减的影响，所建模型能更好的模拟地铁隧道真实结构状态。 (2)基于理论模型计算各种支承元件（扣件及钢弹簧）参数组合下车轨动力响应，基于轨道振动状态及隔振性能的分析，并结合轨道变形限界要求，得到扣件及钢弹簧最优参数取值。 (3)剪力铰抗剪单元能有效减小板端位移差，但是对降低浮置板整体变形的能力有限;抗弯单元能提高浮置板整体刚度性能，但对减小板端位移差有负面效果。两种单元对浮置板整体性能的提升具有互补作用，基于车轨动力响应的统计分析，得到了最优抗剪抗弯单元参数组合。 (4)对杭州地铁1号线进行振动现场实测，实测结果表明浮置板轨道确有隔振作用，另外基于实测结果分析可证明剪力铰确有抵抗板端转角变形的作用。 (5)基于不均匀沉降工况下车轨动力响应计算分析，发现不均匀沉降发生于板端位置比发生于板中位置更加不利;在正常行驶速度下，地铁列车行驶状态在各种不均匀沉降参数组合下均满足安全性和乘坐舒适度要求;进一步分析不均匀沉降对高速隧道的影响，得到高速隧道沉降限值标准。 |
| 作者： | 王永安 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 魏纲;蒋吉清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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