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高速列车荷载作用下路基的动力分析
| 论文题名： | 高速列车荷载作用下路基的动力分析 |
| 关键词： | 高速列车;路基;移动荷载作用;动力响应 |
| 摘要： | 移动荷载作用下地基的动力响应一直是工程界和学术界都亟待解决的一个问题。近年来我国铁路大提速,各地也在积极修建高速城际铁路,列车运行速度将越来越快。我国即将建造高速铁路的地区存在着大量表面波传播速度较小的地基,高速列车的车速有可能接近这些地基的表面波速,当接近瑞利波波速时节点位移将是静止时的几倍,在荷载速度跨越瑞利波波速时节点位移有剧烈的改变。当荷载速度超过剪切波速和压缩波速时,位移形状也会出现一定的改变。这些极有可能对铁路沿线的建筑物造成结构上的破坏。显然,高速列车对其周围环境的影响将更突出。 本论文研究的是移动简谐荷载作用下地基的动力响应问题,应用拟静力有限元分析,将地基的动力问题转换成拟静力的情况,综合考虑列车频率和地层分布对动力响应的影响,更符合实际情况,在国内外研究中,对此问题的研究较少；而且此研究课题易于退化到前人研究的各种情况,综合性较强,因而具有很强的工程意义和理论意义。本文完成的主要工作如下： 1.对单层地基在高速移动荷载作用下进行计算,在速度未超过剪切波速时通过与Eason计算曲线相对比验证了集中移动荷载下速度对地基的影响,在超过剪切波速并达到压缩波速时也通过添加阻尼一项进行了有限元模拟,从而为更好的模拟现实中的受力分析提供更好的计算结果。 2.对层状地基在高速移动荷载作用下计算,通过与单层地基的计算曲线相对比验证了移动荷载下速度对地基的影响,在层状地基的基础上可以为更好地模拟现实中的受力分析提供更好的计算结果。 3.研究了不同的地基条件、速度、列车频率等对应力和位移的影响,并与前人研究进行了比较,证明了该计算方法的准确性与可信性。 4.结果中地基的位移和应力随荷载移动速度的增加而明显变化,层状地基在移动荷载下的动力响应与单层地基的动力响应有近似相同的变化特性。 |
| 作者： | 李艳 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 金波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学航空航天与力学学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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