彈性半空間上EULER梁表面移動(dòng)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(dòng)日益成為一個(gè)嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)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(gè)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(tái)陣各點(diǎn)的振動(dòng)，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(gè)思路的可行性。
　　首先將地基－軌道系統(tǒng)簡(jiǎn)化為彈性半空間－Euler梁模型，將列車荷載簡(jiǎn)化為作用于Euler梁上的移動(dòng)集中荷載，并且說(shuō)明了如此簡(jiǎn)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(guò)計(jì)算得到了數(shù)值結(jié)果，分析了相速度、梁寬、波數(shù)對(duì)等效剛度的影響。
　　推導(dǎo)了移動(dòng)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(dòng)，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(dòng)集中荷載作用下的表面一點(diǎn)豎向振動(dòng)位移代數(shù)解的推導(dǎo)過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)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(dòng)集中荷載作用下半空間表面豎向振動(dòng)位移積分解，對(duì)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(gè)密集臺(tái)陣豎向振動(dòng)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(tái)陣的單點(diǎn)自功率譜及兩點(diǎn)互功率譜，并分析了位移時(shí)程的頻譜特征。結(jié)果表明Euler梁表面作用移動(dòng)荷載時(shí)引起的彈性半空間表面豎向振動(dòng)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(dòng)振源參數(shù)和臺(tái)陣布置方案，利用微遺傳算法虛