凍土路基列車(chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)研究

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：U213.1 國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：625.1 工學(xué)碩士學(xué)位論文 凍土路基列車(chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)研究 碩 士 研 究 生： 于洋 導(dǎo) 師 ： 凌賢長(zhǎng) 教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位 ： 工學(xué)碩士 學(xué)科、 專(zhuān)業(yè)： 結(jié)構(gòu)工程 所 在 單 位： 土木工程學(xué)院 答 辯 日 期： 2006 年 6 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 摘 要 -I -摘 要 通過(guò)試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合方法，研究?jī)鐾谅坊熊?chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)?；诘蜏貏?dòng)三軸試驗(yàn)，分析凍

2、土動(dòng)力性能及其主要影響因素，這是研究?jī)鐾谅坊熊?chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)必要基礎(chǔ)。引入土－結(jié)動(dòng)力相互作用子結(jié)構(gòu)法分析思想，并結(jié)合凍土路基設(shè)計(jì)基本原則與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式，同時(shí)考慮凍土區(qū)路基實(shí)際狀況與若干典型路基剖面，建立枕木－道碴－路基－場(chǎng)地動(dòng)力系統(tǒng)。以大慶冬季現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為動(dòng)力輸入，采用 FLAC 軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)凍土路基列車(chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)及其主要影響因素做一些基礎(chǔ)性研究工作。低溫動(dòng)三軸試驗(yàn)研究表明，凍土的最大動(dòng)剪切模量與冰晶含量密切相關(guān)，隨圍壓升

3、高、負(fù)溫降低而增大，隨軸向動(dòng)載頻率和單級(jí)振次、含水量增大而存在最值；阻尼比受?chē)鷫?、?fù)溫、含水量影響顯著，隨動(dòng)剪應(yīng)變幅值增加而顯著增大；動(dòng)剪切模量比主要受疲勞效應(yīng)、未凍水含量、負(fù)溫、軸向動(dòng)載單級(jí)振次影響，隨動(dòng)剪應(yīng)變幅值增加而減小；動(dòng)力變形本構(gòu)關(guān)系可近似刻畫(huà)為雙曲線模型，但是后期塑性變形顯著增大，高溫凍土和低含水量?jī)鐾恋乃苄宰冃问滞怀?。凍土?chǎng)地－路基體系列車(chē)行駛振動(dòng)反應(yīng)數(shù)值模擬表明，場(chǎng)地動(dòng)力反應(yīng)主要來(lái)自豎向振動(dòng)；速度和加速度反應(yīng)沿深度方向

4、衰減迅速；凍土層對(duì)動(dòng)力反應(yīng)有加劇作用；路基兩側(cè)自由邊界對(duì)水平加速度、水平速度有一定影響；豎向動(dòng)位移與列車(chē)行駛作用時(shí)間密切相關(guān)，路肩豎向動(dòng)位移較大；快速列車(chē)(126km/h)觸發(fā)的豎向和水平動(dòng)正應(yīng)力、動(dòng)剪應(yīng)力均較大，但是滿足路基設(shè)計(jì)規(guī)范要求；振動(dòng)輸入部位、路肩、坡腳的動(dòng)力反應(yīng)明顯，坡腳有動(dòng)應(yīng)力集中現(xiàn)象，動(dòng)正應(yīng)力、動(dòng)剪應(yīng)力均較高，動(dòng)剪應(yīng)變集中出現(xiàn)于路肩；負(fù)溫和含水量對(duì)路基動(dòng)位移、動(dòng)剪應(yīng)力、動(dòng)剪應(yīng)變影響顯著；動(dòng)剪應(yīng)變受疲勞效應(yīng)影響明顯，并隨振