隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展,列車的運(yùn)營(yíng)速度、軸重、路網(wǎng)密度和行車密度逐步提高,由此引發(fā)的環(huán)境振動(dòng)也日益增強(qiáng)。這種振動(dòng)不僅會(huì)危害周邊建筑的安全性,還會(huì)對(duì)沿線附近精密儀器的使用產(chǎn)生影響,并對(duì)沿線居民的生理健康產(chǎn)生危害。因此,分析高速列車引起的環(huán)境振動(dòng),并研究如何降低這種振動(dòng)具有十分重要的理論意義和工程價(jià)值。本文通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬,對(duì)高速列車引起的振動(dòng)波在土體中的傳播與衰減規(guī)律和隔振屏障的隔振效果及其影響因素進(jìn)行研究。本文主要的研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）以上海地區(qū)第（4）層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土為研究對(duì)象,通過(guò)控制圍壓和施加初始偏應(yīng)力來(lái)模擬土體深度變化,分析軟黏土動(dòng)彈性模量和阻尼比隨深度的變化規(guī)律。土體動(dòng)彈模和阻尼比均隨著深度的增大而增大,并且其增長(zhǎng)速率逐漸減小。動(dòng)彈模和阻尼比隨著動(dòng)荷載的提高而增大。動(dòng)彈模、阻尼比隨深度的變化規(guī)律符合對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)。（2）將無(wú)砟軌道簡(jiǎn)化為雙層梁模型,并對(duì)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程進(jìn)行Fourier變換,分析了軌道墊層和CA砂漿對(duì)軌道臨界速度和振動(dòng)響應(yīng)的影響。軌下墊層剛度對(duì)軌道臨界速度和軌道振動(dòng)響應(yīng)的影響均十分有限;軌道臨界速度隨著CA砂漿剛度的增大而增大... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)家中長(zhǎng)期高速鐵路規(guī)劃圖

力和循環(huán)荷載次數(shù)的增加，土體體積收縮，土體破碎程度顯著提高，土體累積破碎變化率逐漸降低。李瑞山等[27]采用高精度動(dòng)三軸試驗(yàn)儀研究了不同荷載頻率對(duì)典型砂土和黏土的動(dòng)剪切模量及阻尼比的影響，結(jié)果表明荷載頻率對(duì)砂土的動(dòng)剪切模量和阻尼比影響不明顯，但對(duì)黏土的影響較大，且隨著頻率的增加，黏土的動(dòng)剪切模量也隨之增加，阻尼比則會(huì)逐漸減小。王謙等[28]對(duì)甘南地區(qū)次生黃土進(jìn)行了室內(nèi)動(dòng)三軸試驗(yàn)，繪制了循環(huán)荷載作用下d d 的關(guān)系曲線（圖 1-2），分析了甘南黃土的動(dòng)剪切模量和阻尼比的發(fā)展特征，并提出了動(dòng)剪切模量衰減模型和阻尼增長(zhǎng)模型，結(jié)果表明次生黃土的動(dòng)剪模量比隨動(dòng)剪應(yīng)變?cè)龃蠖鴾p小，變化趨勢(shì)滿足負(fù)指數(shù)衰減模型；阻尼比隨動(dòng)剪應(yīng)變的增大而增大，變化趨勢(shì)服從對(duì)數(shù)關(guān)系。馬林等[29]采用 GDS 動(dòng)三軸儀，將車輛荷載作用模式等效為半正弦波形，分析各種因素對(duì)路基動(dòng)力特性的影響規(guī)律，結(jié)果表明路基土體的體變隨波形比的增大而增大，其動(dòng)彈性模量隨干密度的增大而增大。楊文波等[30]采用隧道襯砌管片與周圍土體共同作用的模型試驗(yàn)方式，分析了隧道襯砌結(jié)構(gòu)和周圍土體在頻域與時(shí)域下的動(dòng)力響應(yīng)特性，以及振動(dòng)能量的傳播及衰減規(guī)律，實(shí)驗(yàn)表明頻響函數(shù) FRF 是隧道襯砌結(jié)構(gòu)和周圍土體自身的動(dòng)力響應(yīng)特性的體現(xiàn)，與激振力的大小、掃頻方向及掃頻時(shí)間無(wú)關(guān)。

工程碩士學(xué)位論文包括有限元法、邊界元法及有限元和邊界元結(jié)合的方法[51]。 和 Domínguez[52,53]采用時(shí)域三維有限元結(jié)合邊界元的方法，用移動(dòng)得到振動(dòng)響應(yīng)后再將各個(gè)荷載下的響應(yīng)進(jìn)行疊加。Zhu 和 Lin[32, 33元，利用三維有限元模型模擬鋼拱橋，研究了高速列車通過(guò)鋼拱橋的共振問(wèn)題，并且考慮了列車軌道的耦合作用。Celebi[54]采用薄層，并用邊界元模擬遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域采，建立了移動(dòng)荷載作用下的列車—軌學(xué)成等[55-57]采用 2.5 維有限元方法來(lái)研究高速列車引起的軌道和地道方向坐標(biāo)變量的傅里葉變換將三維問(wèn)題降為二維平面應(yīng)變問(wèn)題，內(nèi)進(jìn)行有限單元的離散和求解，分析了當(dāng)列車速度接近地基表面瑞常超等[58,59]采用了多剛體四分之一車輛模型，將輪軌作用力明確區(qū)載，將軌道不平順耦合進(jìn) 2.5 維有限元法，通過(guò)對(duì)比光滑和非光滑順引起的輪軌動(dòng)荷載。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]車輛荷載作用下山西路基重塑黃土的動(dòng)力特性研究[J]. 馬林,張軍,劉亞明.  地震工程學(xué)報(bào). 2018(01)
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博士論文
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[2]高速鐵路非平順無(wú)砟軌道動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 程翀.浙江大學(xué) 2015
[3]地鐵激勵(lì)下振動(dòng)的傳播規(guī)律及建筑物隔振減振研究[D]. 申躍奎.同濟(jì)大學(xué) 2007
[4]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[D]. 邊學(xué)成.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]黃土地區(qū)地鐵車站數(shù)值模擬的人工邊界及動(dòng)力分析[D]. 尹尚之.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[2]高架高速鐵路運(yùn)行下的層狀地基土動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及隔振研究[D]. 李丹.西南科技大學(xué) 2016
[3]地鐵列車引起的周圍建筑物振動(dòng)及二次噪聲預(yù)測(cè)研究[D]. 張勝龍.北京交通大學(xué) 2016
[4]哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析[D]. 李燕杰.石家莊鐵道大學(xué) 2015
[5]地鐵列車引起的地基振動(dòng)及浮置板減振研究[D]. 金皖鋒.浙江大學(xué) 2013
[6]軌道不平順引起的結(jié)構(gòu)與地基振動(dòng)[D]. 常超.浙江大學(xué) 2012
[7]高速鐵路引起的環(huán)境振動(dòng)及隔振研究[D]. 劉泳鋼.西南交通大學(xué) 2011
[8]三自由度體系高速列車荷載作用下地基動(dòng)力響應(yīng)分析[D]. 伍云利.浙江大學(xué) 2010
[9]高速列車振動(dòng)的傳播與隔振工程研究[D]. 郭瑋.湖南大學(xué) 2008



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