隨著高速鐵路的日益普及,不少新建的高鐵線路需要通過山區(qū)甚至泥石流易發(fā)區(qū)。常見的中等強度的泥石流可能對高速列車在橋上的運行安全造成嚴重威脅。在此背景下,本文研究了泥石流沖擊作用下車-線-橋系統(tǒng)的動力響應(yīng)及高速列車運行安全。首先,歸納并總結(jié)了泥石流沖擊荷載幅值和荷載時程的研究現(xiàn)狀。對于泥石流中大塊石沖擊荷載,以成蘭鐵路核桃溝大橋為案例,進行了大塊石沖擊荷載的數(shù)值模擬計算。在此基礎(chǔ)上,提出了一個較為完善的泥石流沖擊荷載的時域模型。另一方面,基于列車-軌道-橋梁耦合理論,將泥石流荷載作為外部荷載激勵,建立了泥石流沖擊作用下車-線-橋耦合模型,開發(fā)了相應(yīng)的仿真分析程序。而后,借助仿真分析程序針對算例橋梁的動力性能和行車安全進行了仿真計算。進一步地,分析了荷載沖擊時刻、漿體沖擊力、大塊石沖擊力、車速、基礎(chǔ)剛度以及軌道不平順譜等參數(shù)對系統(tǒng)響應(yīng)及高速列車運行安全指標(biāo)的影響規(guī)律。得到主要結(jié)論如下:(1)泥石流沖擊荷載應(yīng)分為漿體荷載及大塊石荷載兩部分。漿體荷載時程曲線為較平緩的矩形,大塊石荷載時程曲線為短脈沖三角峰。(2)泥石流沖擊荷載會使橋梁梁體以及鋼軌產(chǎn)生較大的橫向響應(yīng)。由泥石流沖擊荷載產(chǎn)生的橋梁的橫...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 泥石流沖擊荷載的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 荷載幅值
        1.2.2 荷載時程
    1.3 車-線-橋耦合振動的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 泥石流沖擊荷載的簡化模型
    2.1 荷載幅值的現(xiàn)有公式
        2.1.1 漿體
        2.1.2 大塊石
        2.1.3 評述
    2.2 基于LS-DYNA的大塊石沖擊荷載模擬
        2.2.1 算例簡介
        2.2.2 計算參數(shù)
        2.2.3 模型驗證
        2.2.4 沖擊過程分析
        2.2.5 參數(shù)分析
    2.3 本文提出的簡化模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 泥石流沖擊作用下的車-線-橋耦合動力模型
    3.1 車-線-橋耦合振動模型
        3.1.1 車輛模型
        3.1.2 軌道模型
        3.1.3 橋梁模型
    3.2 相互作用關(guān)系
        3.2.1 輪軌相互作用
        3.2.2 橋軌相互作用
    3.3 泥石流荷載邊界條件
    3.4 程序編制
    3.5 本章小結(jié)
第4章 泥石流作用下的車-線-橋系統(tǒng)的動力響應(yīng)分析
    4.1 工程概況
        4.1.1 橋梁信息
        4.1.2 泥石流沖擊荷載
    4.2 橋上無車時的動力分析
        4.2.1 軌道-橋梁耦合模型
        4.2.2 自振特性分析
        4.2.3 計算結(jié)果
    4.3 橋上有車時的動力分析
        4.3.1 車輛信息
        4.3.2 軌道不平順譜
        4.3.3 橋梁動力響應(yīng)
        4.3.4 行車安全分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 泥石流作用下的行車安全性分析
    5.1 最不利沖擊時刻的確定
    5.2 沖擊荷載-車速的聯(lián)合影響
    5.3 橋墩基礎(chǔ)剛度的影響
        5.3.1 橋上無車
        5.3.2 橋上有車
    5.4 軌道不平順譜的影響
        5.4.1 軌道不平順譜的模擬方法
        5.4.2 行車安全性對比
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3971986