浅论高速铁路路基动力响应及影响因素研究

《浅论高速铁路路基动力响应及影响因素研究》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、中南大学硕士学位论文高速铁路路基动力响应及影响因素研究姓名：陈鼎申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张家生20100501摘要土质路基上铺设无砟轨道在我国尚处于起步阶段，对于路基在高速列车荷载作用下的振动特性、变形特性等问题均需开展深入系统的研究，以确保高速列车运行的安全。本文采用数值模拟方法对高速铁路路基动力响应及其影响因素进行了研究，主要工作和结论如下：(1)在查阅大量文献的基础上，比较全面地总结了国内外无砟轨道结构类犁及其特点，阐述了高速铁路中路基的地位和特点、高速铁路土质路基的发展现状及在土质路基上铺设无砟轨道存在的问题。(2)针对I型板式无砟轨道，利用

2、软件FLAC3D建立了高速铁路路基动力数值计算模型，使用移动线源非均布荷载作为垂向激励，模拟相邻车厢的相邻转向架4个轮轴对路基产生的动荷载，计算分析了高速列车在路基中产生的动力响应。分析表明：竖直动应力和竖向动变形随深度呈指数趋势衰减；路基中动力响应主要集中在基床范围内，且以基床表层最为明显。(3)分析计算了不同列车轴重和速度条件下路基动力响应，分析得出：动应力和竖向动变形幅值与轮重和列车速度均存在近似线性关系。(4)分析了路基各结构层厚度对路基各层的动力响应的影响规律，建议基床表层厚度可取O．4～0．8m，基床底层厚度需大于2m。(5)分析了路基各结构层刚度对路基各

3、层的动力响应的影响特点，分析表明：路基某结构层的动应力变化受该层下部结构层刚度的影响最大；随着刚度的增大，路基中竖向位移逐渐减小，路基竖向动变形受路堤层刚度的影响最大。关键词无砟轨道，路基动力响应，路基刚度，有限元分析ABSTRACTBuildingballastlesstrackonsoilsubgradeisattheinitialstageinourcountry．Thesubgrade’Svibrationalanddeformablecharacteristicsunderthetrainloadsareneededtobecardedoutin—depth

4、systematicstudytoensuretheoperationsafetyofhigh—speedtrainoperationTherefore，inthispaper,numericalsimulationisusedtostudythesubgrade’Sdynamicresponseanditsinfluencingfactorsofthehighspeedrailway．Themaincontentsandconclusionsareasfollows：(1)Basedonalargenumberofliteratures，thispapercompr

5、ehensivelysummarizesthedomesticandforeignballastlesstrackstructurestylesandtheircharacteristics，elaboratesonthesubgrade’Sstatusandcharacteristicofhigh—speedrailway,thedevelopmentofhigh—speedrailway’Ssoilsubgradeandtheproblemsofbuildingballastlesstrackonsoilsubgrade．(2)ForthetypeIballast

6、lesstrack，Dynamicnumericalmodelofhigh—speedrailwaysubgradeisestablishedusingsoftwareFLAC3D．Movinglinesourceofnon—uniformloadisusedasverticalexcitationtOsimulatethedynamicloadof4wheeloftheadjacentrailwaycarriages’adjacenttwobogies．Thispapercalculatesandanalyzesthedynamicresponsegenerated

7、bythehighspeedtrainintheembankment．It’Sobtainedthattheverticaldynamicstressanddeformationexponentiallyweakenalongdepth；thesubgrade’Sdynamicresponseismainlywithinthebasebed，anditbehavesthemostobviousinthesurfaceofbasebed．(3)Withthenumericalmodel，thesubgrade’Sdynamicresponsesofth