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原文传递冻土路基列车行驶振动反应研究

论文题名：	冻土路基列车行驶振动反应研究
关键词：	冻土路基;列车行驶;振动反应;低温动三轴试验;数值模拟
摘要：	通过试验与理论分析相结合方法，研究冻土路基列车行驶振动反应。基于低温动三轴试验，分析冻土动力性能及其主要影响因素，这是研究冻土路基列车行驶振动反应必要基础。引入土－结动力相互作用子结构法分析思想，并结合冻土路基设计基本原则与传统结构型式，同时考虑冻土区路基实际状况与若干典型路基剖面，建立枕木－道碴－路基－场地动力系统。以大庆冬季现场实测数据作为动力输入，采用FLAC软件进行数值模拟，对冻土路基列车行驶振动反应及其主要影响因素做一些基础性研究工作。低温动三轴试验研究表明，冻土的最大动剪切模量与冰晶含量密切相关，随围压升高、负温降低而增大，随轴向动载频率和单级振次、含水量增大而存在最值；阻尼比受围压、负温、含水量影响显著，随动剪应变幅值增加而显著增大；动剪切模量比主要受疲劳效应、未冻水含量、负温、轴向动载单级振次影响，随动剪应变幅值增加而减小；动力变形本构关系可近似刻画为双曲线模型，但是后期塑性变形显著增大，高温冻土和低含水量冻土的塑性变形十分突出。冻土场地－路基体系列车行驶振动反应数值模拟表明，场地动力反应主要来自竖向振动；速度和加速度反应沿深度方向衰减迅速；冻土层对动力反应有加剧作用；路基两侧自由边界对水平加速度、水平速度有一定影响；竖向动位移与列车行驶作用时间密切相关，路肩竖向动位移较大；快速列车(126km/h)触发的竖向和水平动正应力、动剪应力均较大，但是满足路基设计规范要求；振动输入部位、路肩、坡脚的动力反应明显，坡脚有动应力集中现象，动正应力、动剪应力均较高，动剪应变集中出现于路肩；负温和含水量对路基动位移、动剪应力、动剪应变影响显著；动剪应变受疲劳效应影响明显，并随振动时间加长而增大。以上研究成果有利于加深理解冻土路基列车行驶振动反应，并为冻土路基抗振设计积累部分基础资料。
作者：	于洋
专业：	结构工程
导师：	凌贤长
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文