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原文传递高速铁路路基声屏障结构研究

论文题名：	高速铁路路基声屏障结构研究
关键词：	高速铁路;路基声屏障;桩土共同工作;差分法;动力响应
摘要：	高速铁路因为其快捷、安全、运载量大、效益高等优点而在近些年来得到快速发展，然而随着列车速度的大幅提高，列车经过声屏障区域时的气动压力和气动吸力越来越大，脉动风压对声屏障结构产生的压力和吸力作用更加突出。桩基础是在高速铁路路基上建造的声屏障结构常用的基础形式，在研究路基声屏障的结构问题时，必须考虑声屏障在脉动力作用下的影响，而脉动力作用在上部结构上的正负交替的水平动荷载作用将传递到桩基础上，因此研究桩基础的水平承载能力涉及到桩-土共同工作的问题。　　运用差分法软件FLAC3D对路基上承受水平荷载桩的工作性能进行分析，采用接触单元模拟水平荷载下桩-土之间的分开-闭合状态，研究了路基边坡、土体刚度、桩截面尺寸、桩长对桩水平承载性能的影响。探讨了p-y曲线法在计算水平往复荷载下桩的运用，并且通过FLAC3D软件的数值模拟，得到高速铁路路基上声屏障结构所采用的水平承载桩的p-y曲线。　　为了研究桩在水平往复荷载作用下的工作性能，进行了两组水平承载桩的室内缩尺模型试验，比较了有坡和无坡两组模型在性能上的差异，得到桩在水平荷载下的力-位移关系曲线，验证了数值模拟方法的可行性。　　运用有限元软件ANSYS对路基声屏障结构进行结构分析，采用J.Penzien质量-弹簧模型的基本思路，通过p-y曲线得到土体等效弹簧刚度，将土-桩-上部结构整体进行静力分析、模态分析和瞬态动力分析。研究了路基整体式和路基插板式声屏障结构在脉动力作用下的动力响应，并得到其动力放大系数用于静力设计。　　对路基声屏障结构的静力设计方法进行了研究，确定了自然风荷载和脉动风荷载的计算方法。
作者：	胡韦楠
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	张继文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文