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新型铁路桥梁声屏障结构试验研究
| 论文题名： | 新型铁路桥梁声屏障结构试验研究 |
| 关键词： | 声屏障结构;预应力;压力波;有限单元法;高速列车;高速铁路;铁路桥梁 |
| 摘要： | 随着列车速度的提高，列车脉动风力对声屏障拉压作用交替出现，使采用螺栓连接的声屏障将逐渐被整体式声屏障代替。我国既有铁路桥梁中的声屏障设计和施工工艺都没有考虑高速列车引起的脉动风压力对声屏障的作用。试验和实践证明整体式普通混凝土声屏障结构不能承受高速列车的脉动风力，易开裂，开裂后容易与桥梁结构产生共振。 本文首次提出了预应力声屏障结构，并开展了相关的试验和理论研究。研究了作用在高速铁路桥梁声屏障上的各类荷载，定性分析了由高速列车引起的空气压力波作用于声屏障板的规律。把普通混凝土的预应力技术应用于整体式声屏障的结构设计，并对混凝土声屏障进行了预应力的设计及相关验算。按照高速铁路的要求，根据预应力度不同、构造方式不同、竖墙预留钢筋数量不同，作者按足尺制作了三个预应力声屏障构件，按实际情况后浇混凝土连接于底座上，用拉压千斤顶施加集中力模拟正负风压力对声屏障的弯矩。逐级、推拉施加集中力，测得了混凝土拉应变变化、钢丝和非预应力筋的拉应变变化、施加的力和加载点的位移等等，得到了正风和负风下的开裂荷载和极限荷载值。在加载过程中，根据声屏障开裂程度的不同，采用激振的方法测得其频率衰减曲线并对解析解的模态分析进行的探索。设计了相应的预应力锚具，并进行了锚具试验。根据实测数据分析了试验中出现的现象，提出具体改进方法。总结了制作和安装预应力声屏障的关键工序和要点，并分析预应力声屏障的经济性能，为大批量生产预应力声屏障提供参考。本文还采用了有限元软件-ANSYS，对声屏障结构进行了静力和动力模拟，并与实测数据进行了比较。最后根据各个构件的试验测试结果、现象的分析和对比，得出结论：预应力声屏障可以应用于高速铁路的桥梁结构，其力学性能能够满足高速铁路的受力和使用要求，与RPC声屏障相比具有很好的经济性。 |
| 作者： | 陈允锐 |
| 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： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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