彈性半空間上EULER梁表面移動振源的虛擬反演.pdf

1、城市軌道交通系統(tǒng)引起的環(huán)境振動日益成為一個嚴(yán)重的社會問題，振源特性的研究亦成為城市軌道交通研究領(lǐng)域的一個重要方面。為建立振源的特征模型，本文采用虛擬反演方法，給定振源參數(shù)，計(jì)算臺陣各點(diǎn)的振動，再反演振源參數(shù)，比較結(jié)果和給定輸入的差別，論證這個思路的可行性。
　　首先將地基－軌道系統(tǒng)簡化為彈性半空間－Euler梁模型，將列車荷載簡化為作用于Euler梁上的移動集中荷載，并且說明了如此簡化可以獲得足夠精確度的合理性。接著引入了等效剛度

2、的概念，并分四種不同的速度情況通過計(jì)算得到了數(shù)值結(jié)果，分析了相速度、梁寬、波數(shù)對等效剛度的影響。
　　推導(dǎo)了移動集中荷載作用下的Euler梁下位移解析解，并根據(jù)等效剛度數(shù)值計(jì)算了梁下反力。經(jīng)分析，位移和反力分布形式不變，均隨荷載同步向前運(yùn)動，且分布形態(tài)與荷載速度密切相關(guān)。接著，敘述了半空間表面單位移動集中荷載作用下的表面一點(diǎn)豎向振動位移代數(shù)解的推導(dǎo)過程。在此基礎(chǔ)上，通過在梁下反力分布荷載作用范圍內(nèi)沿Euler梁縱向積分得到了最終的

3、梁上移動集中荷載作用下半空間表面豎向振動位移積分解，對其進(jìn)行數(shù)值化實(shí)施，并編制具體FORTRAN程序，計(jì)算得到了地面一個密集臺陣豎向振動位移的數(shù)值結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，用周期圖法計(jì)算了密集臺陣的單點(diǎn)自功率譜及兩點(diǎn)互功率譜，并分析了位移時程的頻譜特征。結(jié)果表明Euler梁表面作用移動荷載時引起的彈性半空間表面豎向振動位移的主要能量是低頻成分產(chǎn)生的。
　　最后，給定彈性半空間上Euler梁模型、移動振源參數(shù)和臺陣布置方案，利用微遺傳算法虛