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高速列车运动荷载作用下地基和隧道的动力响应分析
| 论文题名： | 高速列车运动荷载作用下地基和隧道的动力响应分析 |
| 关键词： | 高速铁路;分层地基;动力子结构方法;有限元边界元结合;地基振动;动应力分布;隧道 |
| 摘要： | 本文用解析推导和数值模拟两种方法从不同的角度对高速列车运行时带来的冲击荷载作用下铁路轨道和地基的动力相互作用以及铁路沿线地基的振动等问题进行了比较详尽的探索和研究.本文首先用解析方法推导了冲击荷载作用下分层地基的动力响应方程,对波的产生及其在地基中的传播以及在观察点处的位移响应进行了讨论分析.在此基础上用移动格林函数方法考察了地基表面和内部作用移动点荷载时的动力响应解析解.这两个模型都只注重波在地基中传播特性或荷载移动的影响等单一因素的作用,避免引入列车荷载本身特性和轨道结构振动等复杂条件的影响.本文提出了动力子结构方法来对列车—轨道—地基整体系统进行建模和求解,特别考虑了引入枕轨后产生的离散支撑作用.本文还通过沿荷载移动方向应用波数变换建立了2.5维有限单元结合边界单元的数值模型,对列车移动荷载作用下的三维土与结构相互作用的复杂模型在保持模拟精度的情况下极大地减少了计算时间.最后,本文利用开发的2.5维有限元-边界元结合方法对地铁列车在隧道中运行时的隧道结构和地基振动问题进行了建模,分析了列车荷载配置、隧道结构、地基物性等因素对地基中波的传播的影响,给出了地铁运行时地基的振动和应力分布. |
| 作者： | 边学成 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 陈云敏 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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