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岩溶区列车运行条件下路基动力响应规律研究
| 论文题名： | 岩溶区列车运行条件下路基动力响应规律研究 |
| 关键词： | 铁路路基;岩溶地区;列车运行;动力响应;数值模拟 |
| 摘要： | 我国的铁路建设不断领跑世界，而我国岩溶区域分布广，范围大，岩溶对铁路建设和运行均有较大影响。在岩溶区域地层中，列车振动引起的铁路路基土体动力学响应和变形规律以及对列车行车安全的影响还有待完善。 本文以山东泰安市的岩溶区铁路路基为研究对象。通过理论分析、现场振动监测、数值模拟计算，对不同地层形式的土洞在水位变动情况下的变形规律及列车运行条件下路基和土洞动力响应规律进行了研究，揭示了岩溶区列车运行条件下的路基动力响应规律。研究内容如下： （1）研究区地质环境及岩溶塌陷机理研究 通过研究区的工程地质勘察资料，以及铁路沿线典型的岩溶区塌陷实例，得到研究区的地质条件、岩溶管道系统、隔水层和富水层、地下水情况。分析岩溶发育形态特征、结构特征，覆盖层及可溶岩的组成成分，地下水的赋存和变动情况、水化学特征、补给径流排泄条件，结合现场勘察，得出岩溶发育特征和形成机理。 （2）列车运行条件下振动传播规律研究 现场振动采集和振动波特性分析。在岩溶区列车经过时，通过设备采集获得列车产生的振动在土体传播过程中的主振频率、峰值、振动加速度、振动波速等参数。通过傅里叶变换获得所有测点处的振动加速度频谱特征。结合振动加速度随时间变化的图像分析获得列车振动在岩溶区土体范围内传播规律。 （3）水位变动条件下不同地层结构的变形规律研究 将地层结构概化成四种类型，通过软件建模对四种地质模型下水位变化引起土层变形的情况进行模拟，获得水位变动条件下土体变形特征及其对路基平整性的影响。 （4）列车运行条件下岩溶土洞和路基动力响应规律研究 设置不同的工况，分别是列车速度不同、土洞大小不同、土洞深度不同、土洞距线路中心的水平距离不同。通过软件数值模拟计算，获得列车运行条件下岩溶土洞和路基动力响应特征以及土体变形规律。 |
| 作者： | 何艺 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 白明洲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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