三自由度體系高速列車荷載作用下地基動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、高速列車以其高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì),在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用.隨著高速列車在各個(gè)國(guó)家的建成和投入運(yùn)行,高速運(yùn)動(dòng)荷載所引起的波在軌道和地基中的傳播問(wèn)題也引起了廣泛的關(guān)注。列車運(yùn)行速度提高時(shí),高速運(yùn)動(dòng)列車荷載會(huì)在軌道和地基中產(chǎn)生很大沖擊振動(dòng),有關(guān)列車振動(dòng)的機(jī)理及其引起的地面振動(dòng)已成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。
　　 首先,本文結(jié)合城市發(fā)展所帶來(lái)的交通情況變化及其引發(fā)的振動(dòng)問(wèn)題,闡述了研究軌道交通引起地面振動(dòng)的必要性,概括了該問(wèn)題的主要

2、研究?jī)?nèi)容及研究方法,并對(duì)國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域的研究進(jìn)行了較為全面的綜述。并分別從車輛動(dòng)力學(xué)、軌道工程,路基工程等幾方面對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究工作以及基本理念進(jìn)行了詳細(xì)的綜述。
　　 然后,結(jié)合高速鐵路車輛系統(tǒng)-有碴/無(wú)碴軌道-地基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用考慮轉(zhuǎn)向架后的三自由度體系的列車荷載模型,建立了具有二系懸掛的車輛系統(tǒng)-有碴軌道/無(wú)碴軌道-地基豎向耦合動(dòng)力分析模型。再根據(jù)彈性動(dòng)力學(xué)的基本方程,利用Fourier積分變換,在空間坐標(biāo)系下推導(dǎo)出了三

3、自由度體系列車荷載作用于有碴軌道-彈性半空間、無(wú)碴軌道.彈性半空間兩種地基土模型時(shí),地基表面豎向位移、加速度的表達(dá)式。
　　 在此基礎(chǔ)上,依據(jù)本文的分析理論,采用Mathematica7.0編制了計(jì)算程序,并結(jié)合算例對(duì)三自由度體系列車移動(dòng)軸荷載引起的地基土振動(dòng)特性進(jìn)行了計(jì)算和分析。較系統(tǒng)地分析了列車振源荷載作用下地表振動(dòng)的特性及影響因素,探討了不同車體模型、不同軌道模型對(duì)地表動(dòng)力響應(yīng)的影響,同時(shí)還研究了傳播距離、列車速度等參數(shù)對(duì)