本文關(guān)鍵詞：地鐵鋼彈簧浮置板軌道振動(dòng)及隧道不均勻沉降影響分析

  更多相關(guān)文章： 地鐵隧道 浮置板軌道 剪力鉸 振動(dòng)實(shí)測(cè) 不均勻沉降

【摘要】：列車(chē)在地鐵軌道上運(yùn)行是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,為系統(tǒng)地分析列車(chē)與地鐵軌道、隧道、地基之間的動(dòng)力相互作用,本文構(gòu)建了列車(chē)-鋼彈簧浮置板軌道-隧道壁-地基二維耦合動(dòng)力分析模型。首次采用抗彎和抗剪兩種單元組合模擬剪力鉸對(duì)浮置板板端的約束作用。通過(guò)數(shù)值求解的方式分析自身結(jié)構(gòu)參數(shù)及外界激勵(lì)等因素對(duì)車(chē)軌系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)的影響,結(jié)合地鐵振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)進(jìn)行對(duì)比分析。最后深入探討隧道不均勻沉降對(duì)車(chē)軌系統(tǒng)的影響,主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下：(1)針對(duì)軌道各層結(jié)構(gòu)各自不同的特點(diǎn),采用三種不同的梁理論進(jìn)行簡(jiǎn)化；借鑒樁土反力計(jì)算方法并結(jié)合Novak土體平面應(yīng)變計(jì)算公式求得隧道周?chē)馏w地基反力系數(shù),同時(shí)考慮隧道剛度折減的影響,所建模型能更好的模擬地鐵隧道真實(shí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。(2)基于理論模型計(jì)算各種支承元件(扣件及鋼彈簧)參數(shù)組合下車(chē)軌動(dòng)力響應(yīng),基于軌道振動(dòng)狀態(tài)及隔振性能的分析,并結(jié)合軌道變形限界要求,得到扣件及鋼彈簧最優(yōu)參數(shù)取值。(3)剪力鉸抗剪單元能有效減小板端位移差,但是對(duì)降低浮置板整體變形的能力有限；抗彎單元能提高浮置板整體剛度性能,但對(duì)減小板端位移差有負(fù)面效果。兩種單元對(duì)浮置板整體性能的提升具有互補(bǔ)作用,基于車(chē)軌動(dòng)力響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析,得到了最優(yōu)抗剪抗彎單元參數(shù)組合。(4)對(duì)杭州地鐵1號(hào)線進(jìn)行振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),實(shí)測(cè)結(jié)果表明浮置板軌道確有隔振作用,另外基于實(shí)測(cè)結(jié)果分析可證明剪力鉸確有抵抗板端轉(zhuǎn)角變形的作用。(5)基于不均勻沉降工況下車(chē)軌動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)不均勻沉降發(fā)生于板端位置比發(fā)生于板中位置更加不利；在正常行駛速度下,地鐵列車(chē)行駛狀態(tài)在各種不均勻沉降參數(shù)組合下均滿足安全性和乘坐舒適度要求；進(jìn)一步分析不均勻沉降對(duì)高速隧道的影響,得到高速隧道沉降限值標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：地鐵隧道 浮置板軌道 剪力鉸 振動(dòng)實(shí)測(cè) 不均勻沉降
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U452.11;U231.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 課題背景及意義11-13
• 1.1.1 地鐵發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 地鐵振動(dòng)干擾12-13
• 1.1.3 地鐵鋼彈簧浮置板軌道13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及不足之處13-23
• 1.2.1 車(chē)軌耦合模型演變歷程13-15
• 1.2.2 浮置板軌道研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.3 軌道不均勻沉降研究現(xiàn)狀20-22
• 1.2.4 現(xiàn)有研究不足之處22-23
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新之處23-26
• 1.3.1 本文研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.3.2 本文創(chuàng)新之處24-26
• 第二章 模型建立及動(dòng)力方程求解26-42
• 2.1 模型背景介紹26-27
• 2.2 列車(chē)-軌道-隧道-地基動(dòng)力耦合模型建立27-34
• 2.2.1 模型圖示及模型參數(shù)介紹27-28
• 2.2.2 動(dòng)力方程組建及求解28-34
• 2.3 模型建立要點(diǎn)34-40
• 2.3.1 隧道剛度折減34-36
• 2.3.2 地基反力參數(shù)取值分析36-37
• 2.3.3 軌道隨機(jī)不平順37-38
• 2.3.4 剪力鉸模型建立38-39
• 2.3.5 隧道不均勻沉降模擬39-40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 第三章 地鐵鋼彈簧浮置板軌道動(dòng)力分析42-66
• 3.1 引言42-43
• 3.2 軌道隨機(jī)不平順影響43-45
• 3.2.1 軌道隨機(jī)不平順的模擬43
• 3.2.2 兩種計(jì)算工況介紹43-44
• 3.2.3 兩種工況計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析44-45
• 3.3 地基彈簧剛度及隧道剛度折減影響45-48
• 3.3.1 算例參數(shù)取值45-46
• 3.3.2 地基彈簧剛度影響46-47
• 3.3.3 隧道剛度折減影響47-48
• 3.4 支承元件參數(shù)優(yōu)化48-56
• 3.4.1 優(yōu)化分析方法48-49
• 3.4.2 鋼彈簧剛度優(yōu)化49-51
• 3.4.3 鋼彈簧阻尼優(yōu)化51-53
• 3.4.4 扣件剛度優(yōu)化53-55
• 3.4.5 扣件阻尼優(yōu)化55-56
• 3.5 剪力鉸作用分析56-64
• 3.5.1 剪力鉸運(yùn)用及模擬方法56-57
• 3.5.2 無(wú)剪力鉸軌道振動(dòng)分析57-59
• 3.5.3 兩種剪力鉸單元的作用59-61
• 3.5.4 兩種剪力鉸單元?jiǎng)偠茸兓挠绊?/span>61-63
• 3.5.5 剪力鉸模型參數(shù)優(yōu)化63-64
• 3.6 本章小結(jié)64-66
• 第四章 地鐵軌道振動(dòng)加速度實(shí)測(cè)66-74
• 4.1 工程概況66-67
• 4.2 測(cè)試方法及測(cè)試內(nèi)容67-70
• 4.2.1 光纖光柵振動(dòng)測(cè)試原理67-68
• 4.2.2 儀器安裝及數(shù)據(jù)采集68-70
• 4.3 測(cè)試成果分析70-73
• 4.3.1 浮置板振動(dòng)70-71
• 4.3.2 隧道襯砌振動(dòng)71-72
• 4.3.3 實(shí)測(cè)與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比72-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第五章 隧道不均勻沉降影響分析74-87
• 5.1 引言74
• 5.2 模型參數(shù)取值分析74-75
• 5.3 沉降發(fā)生位置及剪力鉸的影響75-79
• 5.4 沉降波形的影響79-83
• 5.5 行車(chē)速度的影響83-85
• 5.6 本章小結(jié)85-87
• 第六章 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 本文主要成果及結(jié)論87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 作者簡(jiǎn)歷94

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