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高速铁路高架桥对邻近既有线桥梁的运营振动影响及隔振沟隔振措施研究
| 论文题名： | 高速铁路高架桥对邻近既有线桥梁的运营振动影响及隔振沟隔振措施研究 |
| 关键词： | 高速铁路;高架桥;运营振动;隔振沟;既有线桥梁;现场测试;数值计算 |
| 摘要： | 近些年来，我国高速铁路快速发展，已成为中远途陆路交通的一种重要出行方式，但是，随着列车车速的不断提高，高速列车运行所产生的振动问题也越来越突出。已有研究表明，当列车运行车速达到地表土层的rayleigh波速时，振动会出现放大的现象。我国新建的沪宁城际铁路是我国第一条穿越软土地区的高速铁路，且与既有京沪铁路间距较小，在部分路段甚至小于10米，此种场地条件下高速铁路与既有线之间的运营振动影响特征及机理亟待研究。 本文采用理论分析、现场测试和数值计算相结合的方法，以沪宁城际铁路高架桥段和邻近既有线桥梁为研究对象，研究了不同参数下高速列车运行时的振动影响，并探讨了隔振沟不同参数下沪宁城际铁路路基段的隔振效果。本文的研究工作和成果如下： 1.选取合适测试断面，制定合理测试方案，在沪宁城际铁路德胜河桥段进行了现场振动测试。从加速度时程、加速度级、速度峰值和三分之一倍频程4个方面分析了高铁高架桥段及既有线桥梁的振动特性及相互影响。研究表明，扣件系统和桥墩支座是振动衰减的关键环节；当列车通过高铁线高架桥时，不会造成临近线结构的损伤；不同编组和类型的列车通过时，钢轨振动的差别较为明显，但轨下基础振动差别不大，振动均处于弹性范围。 2.采用ANSYS软件建立了高铁桥墩-土体-既有线桥梁的三维振动分析模型并进行了验证，分析对比了不同影响因素下高速列车通过时引起的振动的衰减特性及对既有线桥梁的影响，研究表明，当高铁列车时速分别为200km/h、250km/h、290km/h、350km/h时，其引发的振动以250km/h为最大，350km/h时最小，振动和车速之间没有明显的对应关系；轨道的平顺性对振动影响显著，采用美国六级谱计算时，土体振动加速度振级要比沪宁轨道谱下大30％-35％；对于不同类型的路基场地土，靠近振源处，当路基土越硬时振动越大，而在软土中振动波传播得更远。 3.采用ANSYS软件建立了高速铁路CFG桩路基结构-土体-隔振沟的二维数值分析模型，分别采用谐响应激振和冲击力荷载研究了不同参数的隔振沟的隔振效果。研究发现，隔振效果随沟宽而增加，但是当深度增加时，宽度的增加对提高空沟的隔振效果不明显；空沟距离轨道中心线越近，其隔振效果会更好。 |
| 作者： | 郑宗 |
| 专业： | 城市轨道工程 |
| 导师： | 江辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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