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三自由度体系高速列车荷载作用下地基动力响应分析
| 论文题名： | 三自由度体系高速列车荷载作用下地基动力响应分析 |
| 关键词： | 高速列车;无碴轨道;弹性半空间;荷载频率;竖向位移;加速度响应;地基动力响应 |
| 摘要： | 高速列车以其高效、经济、环保等运营优势,在世界各地得到了广泛的应用.随着高速列车在各个国家的建成和投入运行,高速运动荷载所引起的波在轨道和地基中的传播问题也引起了广泛的关注。列车运行速度提高时,高速运动列车荷载会在轨道和地基中产生很大冲击振动,有关列车振动的机理及其引起的地面振动已成为当今研究热点之一。 首先,本文结合城市发展所带来的交通情况变化及其引发的振动问题,阐述了研究轨道交通引起地面振动的必要性,概括了该问题的主要研究内容及研究方法,并对国内外在这一领域的研究进行了较为全面的综述。并分别从车辆动力学、轨道工程,路基工程等几方面对国内外的研究工作以及基本理念进行了详细的综述。 然后,结合高速铁路车辆系统-有碴/无碴轨道-地基的结构特点,采用考虑转向架后的三自由度体系的列车荷载模型,建立了具有二系悬挂的车辆系统-有碴轨道/无碴轨道-地基竖向耦合动力分析模型。再根据弹性动力学的基本方程,利用Fourier积分变换,在空间坐标系下推导出了三自由度体系列车荷载作用于有碴轨道-弹性半空间、无碴轨道.弹性半空间两种地基土模型时,地基表面竖向位移、加速度的表达式。 在此基础上,依据本文的分析理论,采用Mathematica7.0编制了计算程序,并结合算例对三自由度体系列车移动轴荷载引起的地基土振动特性进行了计算和分析。较系统地分析了列车振源荷载作用下地表振动的特性及影响因素,探讨了不同车体模型、不同轨道模型对地表动力响应的影响,同时还研究了传播距离、列车速度等参数对地基土体表面振动的影响。 由于地表动力响应是衡量列车动荷载对临近建筑影响的重要指标,因此本文的理论分析对高速轨道交通环境振动的预测评估具有重要的理论意义和实践参考价值,同时也为无碴轨道路轨系统动力学优化提供了参考依据,也可为进一步开展相关研究提供工作基础。 |
| 作者： | 伍云利 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 胡安峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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