高速铁路涵路过渡段动态响应仿真分析

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaoqiao06242005
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高速铁路在世界范围内尤其是中国迎来了一个大的发展期,高速列车在运行的过程中保持稳定、安全可靠和舒适就十分重要,高速铁路的建设中不可避免地会遇到不同轨下基础连接处的过渡段,这些地段恰恰是高速铁路线路的薄弱环节,由于路基强度、刚度、沉降等差异的存在将会引起钢轨的弯折变形,导致不平顺的产生。本文在广泛查阅国内外相关研究成果的基础上,选择武广高速铁路某涵路过渡段为研究对象,采用有限元软件进行仿真分析,研究了涵路过渡段在列车荷载作用下的动响应特征,本文的主要研究工作如下:(1)以武广高速铁路某涵路过渡段为对象建立了动力仿真模型,将现场实测数据与仿真数据对比,实测值与仿真值之间的差距较小,且深度方向的变化趋势一致,验证了模型的可靠性。(2)利用已经建立的仿真模型,对涵路过渡段的动应力和动位移这两个动响应参数进行了研究。分析了350km/h车速时涵路过渡段的动态响应分布规律:沿深度方向,竖向动应力在基床表层底开始迅速衰减,而在基床底层底趋于平缓,竖向动位移随着深度的增加逐渐减小;沿线路纵向,从普通路基往涵洞的方向,动应力幅值成比例的增大,动位移幅值呈阶梯状减小;沿断面方向,动应力呈马鞍形分布,其最大值出现在加载板的边缘,动位移的最大值出现在加载板的正中心,变化幅度小于竖向动应力。(3)进行了行车因素(包括行车速度和列车轴重)以及路基参数(包括基床底层弹性模量和基床表层厚度)对过渡段动响应的影响分析,研究表明:动响应值随行车速度和列车轴重的提高呈有规律的增大;基床底层弹性模量的增加将会提高基床表层底的动响应,而基床表层厚度的增加会使之降低。(4)对比分析了无过渡,一次过渡,二次过渡三种过渡方案的动响应分布规律与差异,结果表明:过渡段的设置能较好的减少因为路基刚度差异所产生的动响应突变;一次过渡与二次过渡方案的动应力差别较小,二次过渡方案的动位移较一次过渡方案沿纵向的变化更加平缓。
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