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带缺陷周期性高架铁路动力特性研究
| 论文题名： | 带缺陷周期性高架铁路动力特性研究 |
| 关键词： | 缺陷周期性高架铁路;缺陷周期性桥梁;动力响应;超元胞缺陷态 |
| 摘要： | 本文利用传递矩阵法及超元胞方法，对缺陷周期性高架铁路(DPV)及缺陷周期性桥梁(DPB)的缺陷态进行了研究，建立了DPV及DPB的动力响应计算模型。本文的研究主要包括以下内容: (1)刚性支撑缺陷周期性高架铁路(RSDPV)的计算模型 为建立刚性支撑缺陷周期性高架铁路(RSDPV)的缺陷态计算模型，首先建立了高架铁路墩和梁的传递矩阵;然后利用上述传递矩阵和梁—梁—墩(BBP)接头处的连接条件，得到了高架铁路单跨的传递矩阵;利用高架铁路单跨的传递矩阵和传递矩阵法及Bloch定理，建立了RSDPV超元胞的特征方程，求解上述特征方程即得RSDPV超元胞的能带。RSDPV在特征波和地震波作用下的动力响应可利用传递矩阵法、特征波解和缺陷跨的传递矩阵求解得到。和刚性BBP接头模型数值结果的对比，验证了本文弹性BBP接头计算模型的正确性。利用所建立的模型，分析了缺陷跨墩和梁的缺陷对RSDPV动力特性的影响，研究了RSDPV的超元胞缺陷态与RSDPV动力响应间的关系。 (2)桩基础支撑缺陷周期性高架铁路(PSDPV)的计算模型 为了考虑高架铁路上部结构与桩基础的相互作用，首先建立了桩—土共同作用问题的边界元模型;利用上述边界元模型、墩和梁的传递矩阵、BBP接头的连接条件、传递矩阵法及Bloch定理推导了PSDPV超元胞的特征方程，求解上述特征方程即得超元胞的能带。利用特征波解和缺陷跨的传递矩阵，计算了PSDPV在特征波作用下的动力响应。对比RSDPV的相应数值结果，验证了本文的PSDPV计算模型的正确性。利用所建立的模型，分析了缺陷跨墩、梁和联结弹簧刚度缺陷对PSDPV动力特性的影响，分析了PSDPV的超元胞缺陷态和PSDPV动力响应间的关系。 (3)桩基础支撑缺陷周期性桥梁(PSDPB)的计算模型 和建立PSDPV缺陷态计算模型类似，首先建立了桩、半空间土体及上覆流体层的耦合边界元模型;利用上述边界元模型、墩和梁及BBP接头的传递矩阵等，建立了PSDPB超元胞的能带计算模型。类似地，PSDPB在特征波作用下的动力响应可利用特征波解和缺陷跨的传递矩阵求解得到。简要分析了缺陷跨的墩、梁和联结弹簧刚度缺陷对PSDPB动力特性的影响，分析了PSDPB的超元胞缺陷态和PSDPB动力响应间的关系。 |
| 作者： | 雷力 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陆建飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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