高速列車荷載作用下路基動力特性響應研究.pdf

1、隨著高速鐵路交通運輸?shù)陌l(fā)展，無砟軌道結(jié)構(gòu)在我國高速鐵路上的應用越來越普遍。但目前我國在無砟軌道路基設計大多借鑒國外經(jīng)驗，對無砟軌道—路基系統(tǒng)的動力特性及影響參數(shù)的研究還不夠成熟。因此，本文在前人研究的基礎上，采用理論分析及有限元數(shù)值模擬分析對無砟軌道路基的動力特性進行了研究，主要取得了以下成果：
　?。?）采用“規(guī)范法”計算了動應力隨深度衰減規(guī)律及路基頂面產(chǎn)生的動變形幅值，理論分析鐵路路基受力機理；
　?。?）本文建立了無砟

2、軌道—路基系統(tǒng)動力分析模型。通過Fourier級數(shù)變換得到了高速列車動荷載的表達式。利用有限元分析進行了數(shù)值計算，分析了高速鐵路路基內(nèi)動力時程分布、動力響應沿深度的衰減規(guī)律及動力沿橫向的衰減規(guī)律。研究表明：路基內(nèi)動力隨時間變化存在明顯的輪對效應，路基內(nèi)動應力沿深度及水平向遞減。
　?。?）將規(guī)范計算的動應力與數(shù)值模擬計算的動應力隨深度的分布及衰減規(guī)律進行對比，分析結(jié)果表明，規(guī)范計算的動應力與數(shù)值模擬計算的動應力的變化規(guī)律是一致的。

3、
　　（4）通過建立無砟軌道—路基系統(tǒng)的三維有限元數(shù)值模型，分析了路基材料特性、列車時速及軸重等因素對路基動力特性的影響。研究表明：基床表層彈性模量對路基內(nèi)動力響應影響不明顯；基床底層彈性模量的增大能顯著降低基床表層的位移，有利于減小結(jié)構(gòu)不平順；列車軸重對無砟軌道路基存在著較大的影響。軸重的增加對基床表層中的動應力幅值及動位移的影響較大；因此，提高車速對路基動力的影響較大；
　?。?）本論文建立了列車相向運行的雙線高速鐵路軌

4、道—路基系統(tǒng)耦合動力有限元模型，研究基于兩列動車相向運行時，雙線高速鐵路路基沿深度方向的動力分布及傳遞規(guī)律。計算表明：列車相向運行時，路基內(nèi)的動應力及動位移增大，但加速度幅值基本不變；
　　（6）本文通過數(shù)值模擬分析了單雙線列車運行時沿橫斷面的變化規(guī)律，計算表明：雙線列車行駛時，路基動力變化更加均衡，但是，基床表層動應力隨轉(zhuǎn)向架的運行呈駝峰型分布，列車荷載所引起的動應力振幅要大于單線行駛時的振幅，因此，雙線行駛時對基床表層的影響更