高速铁路路基段地面振动响应研究

《高速铁路路基段地面振动响应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据国内图书分类号：国际图书分类号：U211．3，TU435，X593534，625西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓专二零一四年四月万方数据ClassifiedIndex：U211．3，TU435，X593U．D．C：534．625lIllIlUllIIIIIIIIY2814916SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationSTUDYONTHEGROUNDVIBRATIONINDUCEDBYTRAINSMOVINGONSUBGRADEOFHIGH．SPEEDRAII灏厂AYGrade：2010Candida

2、te：GuangrningZhangAcademicDegreeAppliedfor：DoctorDegreeofEngineeringSpeciality：GeologicalEngineeringSupervisor：LizhongYang万方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年

3、解密后适用本授权书；2．不保密《使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：拓驻诹日期：如l毕、‘．f6指导老师签名：杨泖a娥j釉心·6·，《万方数据西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：(1)对高速铁路(无砟轨道)路基段(路堤段和路堑段)列车运行引起的地面振动特征进行了现场测试

4、和数值模拟分析，研究了列车的运行速度、编组长度、路基本体、场地的地质条件对路基段地面振动的影响。(2)研究了铁路列车引起的地面振动在传播过程中“振动反弹”现象的产生机理，将引起地面“振动反弹”现象的原因总结为以下几种：①振动波在地层问的反射叠加；②列车运行过程中不同激振点产生振动波在目标位置处的叠加；③同一激振点持续激振时地表P波、S波、R波的胶着叠加。(3)根据不同频率振动的衰减速度不同，分别建立了基于Bornitz模型的铁路路堤段、路堑段以及桥梁段地面振动的分频段预测方法。学位论文作者签名：红饕r最日期：沙，∞．‘、届万方数据西南交通大学博士研究生学位论文第1页摘要高速铁

5、路作为一种节能环保、低碳经济的交通方式，已在我国得到大力发展，客运铁路高速化是未来客运铁路的必然发展趋势，高速铁路在给人们生活带来方便、快捷的同时其运营期间产生的地面振动问题也不可忽视。相对于普通铁路，高速铁路产生的地面振动的持时更短，但是通常其振动幅值比普通铁路更高，且开行频次更高，因此其产生的环境振动问题可能更加严重。高速铁路路基段是高铁线路的重要组成部分，在地面距线路中心相同距离处路基段振动幅值甚至比桥梁段更大，研究高速铁路路基段地面振动对高速铁路振动影响的预测和防治具有重要意义。本文通过现场试验、数值模拟、理论分析对高速铁路路堤段和路堑段地面振动响应特点、振动波的传播

6、路径、路基本体和场地地质条件对地面振动的影响、地面振动的反弹机理以及铁路地面振动的预测等几个方面作了研究。(1)对西宝高速铁路、成灌铁路、郑西高速铁路路基段地面振动进行了现场测试，通过分析得到，高速铁路基段地面振动随距离并非呈单调衰减，在某些距离处会出现振动放大现象。振动随距离衰减过程中高频振动的衰减速度比低频振动更快。地面振动响应受列车编组长度和列车运行速度的影响很大，16节编组列车引起的地面振动比8节编组列车引起的地面振动持续时间更长，振动幅值更高，振动的衰减速度也更快，但列车编组长度对振动频率的影响比较小；列车运行速度越快地面振动持续时间越短，振动幅值越高，振动衰减速度

7、也越快；列车速度越快，振动频率的分布越离散，当速度达至1290km／h及以上时，地面振动频率出现，‘系列近似等间距分布的单峰值，对黄土地区路堑段地面振动频率与速度的关系进行分析，发现地面振动峰值频率与列车运行速度之间存在一定的数学关系。(2)根据振动波在地质体中的传播规律，对路基段振动波的传播路径进行了分析，得到不同场地路堤段和路颦段地面振动的组成成分。在均匀场地中，路堤段地面振动是由地表R波和靠近地表的体波组成，路堑段地面振动由地表R波、靠近地表的体波以及路堑边坡体体内部向上传播的体波叠加组成；在双层