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高速铁路列车特殊振动下土体动三轴试验研究
| 论文题名： | 高速铁路列车特殊振动下土体动三轴试验研究 |
| 关键词： | 高速铁路;列车特殊振动;动三轴试验;动剪切模量 |
| 摘要： | 随着人们对交通运载工具速度的要求越来越高，高速铁路应运而生。它能有效地促进社会和经济的发展。当前，中国已建和在建的高速铁路总里程都位居世界首位。由高速铁路形成的特有的铁路系统的安全性能备受关注。这不仅是列车—铁轨—路基耦合研究中的重要内容，也是高速铁路列车荷载下岩土性能研究的重点。高速铁路列车通过路基、路堑时，都会施加振动荷载于线路经过区域的土体。因此，研究高速铁路列车振动下土体的动力性能具有重要的理论意义和实际价值。土介质是一种固、液、气同时存在的三相体，其性质较为复杂。在不同的动应力～应变组合中，会显示不同的力学状态。一般土动力性能室内试验方法有共振柱及动三轴试验。当土体试验的动应变幅值≤10-4，可采用共振柱试验;若土样试验产生的动应变幅值＞10-4，需采用动三轴的试验方法。 本次土样取自成灌高铁DK36+515处，对应变的初判，采用动三轴试验的方法测量土体的动力性能参数。本文的主要研究内容包括; 1、进行土工试验，测定所取土样的一些基本物理参数。分析土样的基本物理性质，得出本次所取土样的天然含水率20％，天然密度值2.1g/cm3，塑限20.6％，液限39.5％，属于中塑性土。并将所取土样在原状样制备器上制备成标准原状样，进行动三轴试验。 2、本文认为影响土体动三轴试验的重要因素有轴向荷载、振动频率和围压等。在室内模拟高速铁路列车产生的特殊振动，根据所述的三个重要因素给出了7组不同的试验控制条件，通过试验仪器的计算机自动控制及数据采集系统得到所需的关键数据，并对这些数据进行对比分析。 3、通过对土体残余累积应变与振次的关系曲线分析可得，土体的累积应变大小随振动次数的增加而增大，非破坏型关系的残余累积应变随着振次的不断增加，后期有稳定的趋势。另外，土体残余累积应变的值和发展速率与施加产生的动应力比大小正相关。同时，在相同振次下，还与施加的振动频率有关，振动频率越高，产生的应变值越大。 4、根据试验取得的数据，孔压与振次的关系可描述为;孔压随振动次数的增加而增大，但孔压的增长随振动次数的增加不是单调的，而呈波浪形。另外，试样的孔压增长在一定振动次数后或试样破坏前会出现一个峰值，之后不再发展或慢慢趋于稳定。 5、在试验所得数据的基础上，运用数学公式推求动剪切模量及初始动剪切模量。并分析了初始动剪切模量及动剪切模量比的影响因素。 |
| 作者： | 张志渊 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 杨立中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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