高速列車運(yùn)動(dòng)荷載作用下地基和隧道的動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、本文用解析推導(dǎo)和數(shù)值模擬兩種方法從不同的角度對(duì)高速列車運(yùn)行時(shí)帶來的沖擊荷載作用下鐵路軌道和地基的動(dòng)力相互作用以及鐵路沿線地基的振動(dòng)等問題進(jìn)行了比較詳盡的探索和研究.本文首先用解析方法推導(dǎo)了沖擊荷載作用下分層地基的動(dòng)力響應(yīng)方程,對(duì)波的產(chǎn)生及其在地基中的傳播以及在觀察點(diǎn)處的位移響應(yīng)進(jìn)行了討論分析.在此基礎(chǔ)上用移動(dòng)格林函數(shù)方法考察了地基表面和內(nèi)部作用移動(dòng)點(diǎn)荷載時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)解析解.這兩個(gè)模型都只注重波在地基中傳播特性或荷載移動(dòng)的影響等單一因素的

2、作用,避免引入列車荷載本身特性和軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)等復(fù)雜條件的影響.本文提出了動(dòng)力子結(jié)構(gòu)方法來對(duì)列車—軌道—地基整體系統(tǒng)進(jìn)行建模和求解,特別考慮了引入枕軌后產(chǎn)生的離散支撐作用.本文還通過沿荷載移動(dòng)方向應(yīng)用波數(shù)變換建立了2.5維有限單元結(jié)合邊界單元的數(shù)值模型,對(duì)列車移動(dòng)荷載作用下的三維土與結(jié)構(gòu)相互作用的復(fù)雜模型在保持模擬精度的情況下極大地減少了計(jì)算時(shí)間.最后,本文利用開發(fā)的2.5維有限元-邊界元結(jié)合方法對(duì)地鐵列車在隧道中運(yùn)行時(shí)的隧道結(jié)構(gòu)和地基振