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高速铁路地震紧急处置系统报警阈值研究
| 论文题名： | 高速铁路地震紧急处置系统报警阈值研究 |
| 关键词： | 高速铁路;地震灾害;灾害预警;报警阈值 |
| 摘要： | 地震会对高速行驶列车的安全构成严重威胁,若在铁路系统中建立地震预警系统,则可以有效地保障铁路运输安全,而报警阈值是高速铁路预警系统的重要参数,其设定的合理与否直接关系到预警系统是否有效可靠。本文针对高速列车地震紧急处置报警阈值相关问题进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴阐述了高速列车地震紧急报警阈值研究的目的意义、现状和存在的问题。⑵基于现役高铁列车设计参数,建立了车辆-轨道系统模型,在此基础上建立了车辆-轨道系统振动方程,对轨道不平顺进行了分析,选取了适合高速铁路的轨道不平顺谱,采用三角级数法对轨道不平顺功率谱密度函数进行了数值模拟,并选取了六条典型的地震记录作为地震激励。⑶采用Hertz非线性接触理论计算了轮轨法向力,采用Kalker线性蠕滑理论计算轮轨蠕滑力,运动方程求解采用 Newmark-β数值积分法。用MATLAB编制了计算程序,并用算例验证了程序的可靠性。⑷采用脱轨系数、轮重减载率和轮轨横向力三个指标评价车辆运行安全性。选取计算参数,对车辆-轨道模型进行了地震响应分析,计算了不同车速、不同地震强度时列车的动力反应,通过比较三项安全性指标,对计算结果进行分析整理,总结车速和地震动强度与列车安全性的关系,最终建议给出了高速列车地震紧急处置系统的报警阈值:当列车时速低于200km时,较小地震对列车运行的安全性不会造成严重影响,考虑行车的舒适度,报警阈值可以定为61Gal;当列车时速超过200km后,阈值随车速增加线性降低;当列车时速达到350km时,报警阈值建议取为46Gal。 |
| 作者： | 洪广磊 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 郭恩栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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