蘭州黃土地區(qū)雙塊式無砟軌道的動(dòng)力分析.pdf

1、隨著高速鐵路的發(fā)展，列車速度越來越快，對軌道結(jié)構(gòu)及其周圍土體、建筑物影響越來越大。尤其是黃土地區(qū)近幾年修建了無砟軌道，開通了動(dòng)車組。如鄭西客專、蘭新二線，還有正在修建的寶蘭線。而黃土作為一種特殊土，其結(jié)構(gòu)疏松，孔隙大，對水的敏感性比較強(qiáng)。當(dāng)黃土作為鐵路地基時(shí)，研究列車荷載作用下軌道-路基-地基系統(tǒng)的動(dòng)力特性顯得尤為重要。尤其是存在黃土地基時(shí)，對軌道-路基系統(tǒng)振動(dòng)的影響。
　　以車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，建立車輛-雙塊式無砟軌道的

2、動(dòng)力學(xué)模型。利用Matlab編程求出作用于道床板上扣壓點(diǎn)的扣件荷載。對扣件荷載進(jìn)行頻譜分析，表明扣件荷載主要集中在低頻，隨著速度的增大頻率成分逐漸向高頻移動(dòng)。
　　利用 ANSYS建立雙塊式無砟軌道-路基-黃土地基有限元模型。然后把扣件荷載作為激勵(lì)輸入到模型中。對道床板的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行分析，表明加速度比位移的高頻成分多，位移主要是以低頻為主。同時(shí)也進(jìn)行了黃土地基振動(dòng)響應(yīng)分析，表明頻率的分布規(guī)律基本不變。對道床板和黃土地基的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)

3、行對比分析，表明路基結(jié)構(gòu)起到低通濾波器的作用。
　　對比分析了不同列車速度下軌道-路基-黃土地基的動(dòng)力響應(yīng)和衰減規(guī)律，表明相對于加速度，位移對車速的改變不敏感。地面土體的位移和加速度都隨著速度的增大而增大，位移和加速度的衰減在深度和軌道橫向都是先快后慢。軌道豎向動(dòng)應(yīng)力在基床表層衰減最快，在橫向支承層邊緣有應(yīng)力集中現(xiàn)象。分析了基床表層動(dòng)力響應(yīng)隨彈性模量的變化，結(jié)果表明隨彈性模量的增大，其表面的加速度和位移都在減小。
　　本文取

4、蘭州黃土，分析了黃土地基中的振動(dòng)響應(yīng)，表明振動(dòng)在黃土中的衰減隨著深度增加中高頻成分減小很多。同時(shí)對考慮黃土地基和不考慮黃土地基進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明黃土地基對軌道豎向位移的貢獻(xiàn)很大，對加速度影響不大。分析了當(dāng)黃土地基的含水率不同時(shí)軌道-路基-地基的振動(dòng)衰減規(guī)律，表明隨著黃土含水率的增加，地面豎向動(dòng)位移的最大值都在增大，加速度改變不明顯。
　　分析勻質(zhì)黃土在移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律和軟土一樣。當(dāng)不考慮黃土阻尼時(shí)，在在接近R