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兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究
| 论文题名： | 兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究 |
| 关键词： | 高速铁路;双块式无砟轨道;路堤地段;黄土地基;环境振动 |
| 摘要： | 近年来我国铁路特别是高速铁路发展迅猛，高速铁路引起的环境振动问题已经引起了政府和科研部门的高度重视，国内外学者已经对软土地区高速铁路引起的环境振动问题进行了大量的现场实测和理论研究，但是对于黄土地区高速铁路引起环境振动的研究比较少。随着世界上一次性建设里程最长的高铁兰新高铁、我国西部地区首条城际铁路兰州至中川城际铁路的开通运营，以及建设中的宝兰客专和规划中的多条高速和城际铁路都将经过兰州地区，而兰州地区又是世界上黄土沉积厚度最大的地区。因此，针对兰州黄土地区，开展高速铁路引起的环境振动研究具有非常重要的理论和现实指导意义。本文主要针对兰州黄土地区高速铁路路堤地段的环境振动进行研究。 本文首先回顾了国内外环境振动的研究现状以及对高速铁路引起的环境振动问题进行了介绍和总结，包括高速铁路环境振动的产生与传播以及国内外环境振动的评价和控制标准。然后就我国黄土的基本性质和物理力学性质进行了介绍和说明，其中包括兰州典型黄土的物理和力学特性。接着在以上问题的基础上，基于车辆—轨道耦合动力学理论建立了列车—轨道垂向耦合动力学模型和采用有限元的方法利用大型有限元软件ANSYS建立了双块式无砟轨道—路堤—黄土地基有限元模型。前者用于计算在轨道随机不平顺条件下，轮轨间的垂向作用力，后者用于计算和分析振动在双块式无砟轨道—路堤—黄土地基系统中的传播和衰减规律，路堤高度、列车运行速度以及黄土含水率对黄土地面振动的影响，结合上述两个模型进行计算。 分析计算结果表明：路堤结构能够削弱振动强度和过滤振动高频成分的作用；路堤高度对地面振动的影响主要体现在距路堤坡脚30m的距离范围内，地面振动的强度随路堤高度的增加而逐渐减小，路堤高度的变化对于地面振动加速度的主频分布范围没有影响；列车运行速度对地面振动的影响主要在距轨道中心线30m以内，地面点的振动强度随着车速的增加而增大，黄土地面振动加速度的主要频率分布范围随着列车运行速度的增加而增大，但是主频分布范围和振动强度的增大幅度都较小；不同黄土含水率对黄土地面的振动影响很小，只在距轨道中心线20m以内对地面振动加速度有微弱的影响，黄土含水率取不同值时对地面振动加速度的主频分布范围没有影响。 |
| 作者： | 罗晶 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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