軟土地區(qū)鐵路既有線動(dòng)力響應(yīng)測試及提速列車—路基動(dòng)力作用特性研究.pdf

1、伴隨我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的迅猛發(fā)展，大量既有線運(yùn)力不能滿足要求而亟待提速改造。在軟土地區(qū)，既有線提速時(shí)往往面臨路基沉降量大、路床病害多，路橋過渡差異沉降嚴(yán)重等嚴(yán)峻的路基問題，線路提速勢必加劇列車荷載對(duì)路基的動(dòng)力作用，加重路基的負(fù)擔(dān)，加快路基的累積變形，從而破壞軌道結(jié)構(gòu)，影響線路穩(wěn)定和安全。現(xiàn)有既有線改造設(shè)計(jì)方法往往從靜力和擬靜力層面出發(fā)，忽視與線路速度相關(guān)的路基動(dòng)力問題。為了評(píng)價(jià)線路提速對(duì)既有線路基的影響，本文以上海金山既有線線提速改造為工

2、程項(xiàng)目依托，從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，采用現(xiàn)場動(dòng)力響應(yīng)測試手段和有限元數(shù)值模擬方法，對(duì)既有線提速列車—路基動(dòng)力作用特性進(jìn)行了研究，主要完成以下研究工作：
　?。?）在既有線現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果和加速度測試原理和方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和制定路基結(jié)構(gòu)振動(dòng)現(xiàn)場測試方案，分別對(duì)普通路基和路橋過渡段關(guān)鍵部位進(jìn)行加速度測試。通過數(shù)據(jù)整理分析，獲得提速前路基加速度空間分布規(guī)律和時(shí)域、頻域特征，以及路橋過渡段軌道和基床表面加速度響應(yīng)特征。
　　（2）基于AB

3、AQUS大型有限元分析平臺(tái)，建立實(shí)測條件下普通路基動(dòng)力分析模型，將實(shí)測基床表面加速度作為系統(tǒng)激勵(lì)模擬列車荷載，計(jì)算獲得提速前路基動(dòng)力響應(yīng)值。加速度實(shí)測值與理論值對(duì)比吻合，驗(yàn)證了模型的有效性。
　?。?）基于荷載豎向傳遞模式，建立移動(dòng)荷載和動(dòng)荷載時(shí)程函數(shù)兩種提速列車荷載的模擬方法。以提速前模擬結(jié)果與實(shí)測值吻合為條件，分析列車速度提升對(duì)普通路基動(dòng)力響應(yīng)特性的影響，提出動(dòng)應(yīng)力影響深度和動(dòng)力附加沉降兩項(xiàng)動(dòng)力分析指標(biāo)，并得到其隨速度增加的變