康凯[1]（2020）在《高速铁路过渡段路基动力响应特性及长期动力稳定性研究》文中指出近年来,高速铁路在世界范围内得到了快速发展,随着列车速度的逐步提升,对路基结构的要求也越来越高。过渡段路基作为高速铁路无砟轨道路基的薄弱环节,其动力响应特性及长期动力稳定性的研究具有重要意义。本文以国家自然科学基金项目为依托,基于武广高速铁路某2个过渡段的现场动力响应测试结果,分析了正式运营前、后过渡段的动力响应特性,对过渡段路基的长期动力稳定性进行了综合评价,并对路-桥过渡段路基动力响应进行了仿真计算。本文主要工作及结论如下:（1）基于“联调联试”期和正式运营2年后路-桥过渡段的现场动力响应测试结果,分析了正式运营前、后过渡段的动力响应特性。结果表明:（1）基床表层振动加速度以及沥青混凝土层振动速度、动位移均随与台尾距离的增加而增大。（2）路基刚度的提高或列车速度的提升,均会使得路基振动峰值频率增大、振动能量向高频部分转移;路基振动优势频率主要由列车车速和列车几何尺寸决定。（3）正式运营2年后,过渡段路基同一测点峰值频率不变,振动总能量和各频带振动能量整体上有所减小,路-桥过渡段路基整体平顺性有所提高。（2）基于过渡段路基动剪应变计算结果、振动速度与车速的线性相关性分析及正式运营前、后振动速度的对比,对2个过渡段路基的长期动力稳定性进行了综合评价。结果表明:（1）邻线行车产生的路基振动增量在过渡段的动剪应变计算中不可忽略。（2）过渡段路基各测点动剪应变最大值与体积剪应变门槛平均值γtv,M的比值均小于20%,满足动力稳定性要求。（3）过渡段路基的振动速度与车速呈现良好的线性相关性。（4）正式运营2年后,过渡段路基的振动速度幅值整体上有所减小,沿线路纵向的分布规律不变。综合上述结果可判定过渡段路基具有良好的长期动力稳定性。（3）建立了车辆-轨道-过渡段三维动力耦合模型,对路-桥过渡段路基的动力响应进行了仿真计算。结果表明:（1）各结构层沿线路纵向的动力响应最不利分布范围均出现在距台尾15.6～28.6m的底层非加强区;梯形加强区路基动应力幅值在一定深度范围内呈线性衰减;级配碎石+5%水泥对路基竖向振动的吸收效果比A组填料好。（2）相较于正梯形和倒梯形过渡形式,采用组合过渡形式作为过渡段设置方式可更好地实现桥梁与路基之间的平稳过渡。
罗必成[2]（2020）在《严寒地区路桥过渡段无砟轨道变形损伤与动力特性研究》文中指出我国高速铁路在建设运营中,难免要跨越江河、天然沟谷等交通要道,为减少占地及对环境的影响,需要设置桥梁。在严寒地区路基与桥梁过渡点附近极易产生不均匀变形,导致轨面不平顺与结构损伤,进而影响行车的安全性和稳定性。既有研究主要集中在基础变形的产生机理、设计方法以及控制措施等方面,关于严寒地区复杂基础变形对无砟轨道损伤特性的研究较少。因此有必要开展严寒地区路桥过渡段区域基础变形对无砟轨道变形损伤和动力学响应的研究,可为我国高速铁路优化设计及维护提供理论指导。本文围绕交通强国战略,以严寒地区高速铁路CRTSIII型板式无砟轨道为研究对象,基于有限元理论仿真的方法,分别建立了无砟轨道非线性损伤模型与车辆-无砟轨道-路桥过渡段动力耦合模型。研究了路桥过渡段下部基础复杂变形（余弦型冻胀、半余弦冻胀、半余弦沉降、折角变形以及桥台整体沉降）和温度、列车等多荷载共同作用对无砟轨道变形损伤以及动力学特性的影响。并基于静动力学结果,初步提出了基础变形控制标准。主要研究成果及结论如下所示:（1）总结了既有高速铁路路桥过渡段的设计方案,并从多方面出发对比了严寒地区无砟轨道的适应性,从而确定了最佳设计方案CRTSIII型板式无砟轨道为研究对象。基于结构混凝土本构关系的推导,建立了考虑结构内部配筋的路桥过渡段-无砟轨道精细化模型,得到了结构受力与裂纹损伤发展规律。路基冻胀下结构层间离缝主要发生在冻胀峰值两侧,当冻胀发生在轨道板中部时,最为不利;冻胀量大于15mm时,冻胀波峰、起始位置以及扣件处会出现混凝土拉裂。与冻胀量相比,离缝扩展对冻胀波长更为敏感。当过渡段半余弦型冻胀变形长度超过15m时,层间离缝大幅减小,结构损伤集中在变形末端处。过渡段沉降变形起始处结构会出现受拉损伤,末尾处层间脱空最为严重。过渡段折角变形的起始位置处复合板上表面和底座板损伤较为严重;当变形长度超过15m时,变形协调性较好,层间离缝小于1.0mm。桥台整体沉降主要影响复合板-底座层间离缝,对损伤影响较小。（2）考虑严寒地区复杂的运营环境,基于无砟轨道损伤模型,揭示了多荷载共同作用对无砟轨道变形损伤的影响规律。温度荷载下无砟轨道复合板结构损伤与离缝均较小。与冻胀变形共同作用时,负温度梯度会加剧底座板-路基、复合板-底座间的离缝以及结构裂纹的扩展范围。温度荷载与半余弦型变形共同作用时,轨道结构更容易出现初始损伤。负温度梯度与折角变形共同作用下,复合板与底座板上表面均会出现受拉损伤。列车荷载对轨道的受力状态影响均较小,但与路基冻胀变形共同作用时,底座板混凝土损伤加剧,荷载作用处下部脱空被压实,但“杠杆作用”会增大另一侧的离缝。列车荷载在过渡段冻胀变形末尾处或沉降变形起始处,对底座板的损伤最为不利。且列车荷载在折角变形起始处对无砟轨道的层间离缝和损伤都影响较大。当桥台沉降量为3.6mm时,在列车荷载下底座板会出现宏观裂纹。（3）建立了车辆-无砟轨道-路桥过渡段动力耦合模型,分析了下部基础不同变形形式以及运营条件对车体动力学指标的影响规律。路基冻胀变形主要对列车的轮轨垂向力、垂向加速度,sperling指标影响较大,随着冻胀量增加或者波长的减小,对行车的安全性也越来越不利。当列车进入过渡段变形区段时,轮轨垂向力开始激增,且受短波长影响较大。当过渡段冻胀波长为5m时,轮轨垂向力可达175.97k N,超过了170k N安全限值。而沉降变形和折角变形波长变化对轮轨力影响不大。桥台整体沉降引起的局部不均匀变形会导致轮轨垂向力和加速度发生突变。当沉降量为5mm时,sperling指标为2.75,接近限值3.0,需要着重关注车体运行的平稳性。（4）基于路桥过渡段复杂荷载下无砟轨道的静动力计算结果,提出了严寒地区高速铁路路桥过渡段下部基础的变形控制标准建议值。根据结构损伤和层间离缝指标,提出了路基区域冻胀变形标准:当冻胀波长为5m以下时,冻胀峰值控制建议值为1mm;当冻胀波长为5-10m时,冻胀峰值控制建议值为5mm;冻胀波长为10m-20m时,冻胀峰值控制建议值为11mm;冻胀波长为20m以上时,冻胀峰值控制建议值为14mm。根据结构损伤、轮重减载率、sperling以及层间离缝等指标,提出过渡段区域变形标准:建议路桥过渡段半余弦变形波长大于20m,变形量不超过20mm;折角变形控制限值为不超过1.1‰。根据结构损伤和行车平稳性sperling指标,为保证列车运行的平稳性,避免“跳车”现象,建议路桥过渡段桥台整体沉降变形量不应超过3mm。图122幅,表41个,参考文献156篇。
尹一平[3]（2020）在《季节性冻土地区高速铁路路基过渡段变形控制技术研究》文中研究表明过渡段是影响高速铁路快速平稳运行的关键结构。在实际工程中,受客观条件限制或考虑到经济因素,往往不能选用级配碎石填筑过渡段。在填筑体中铺设土工格栅,能够改善填筑体力学性能,增强填筑体的强度及稳定性。因此,采用A组填料加铺土工格栅代替级配碎石来填筑过渡段,是一种可行性很高的工程措施。本文通过现场调查,对既有线过渡段病害特征及病害产生原因进行了分析;通过数值模拟分析对不同填料压实度、不同含水状态、不同加筋类型的高速铁路过渡段工作性能进行了研究,得出以下结果和结论:（1）既有线过渡段,经过长时间运营后,容易产生不均匀沉降。过渡段填筑时,受到桥台或涵洞的限制,作业面狭小,不利于大型碾压机械作业,填料压实度不足,列车开通运营后,过渡段在列车荷载和自重荷载作用下压密下沉;在多雨季节,路基面雨水来不及排出,渗入到过渡段中,减小了填料土颗粒间相互作用,过渡段强度和稳定性降低;在冬季含水率较高时,过渡段还会发生冻胀变形;列车动力作用会促进桥台等刚性构筑物和路基的不均匀沉降,最终影响列车运行的平稳性和安全性。（2）过渡段的沉降和填料压实度的大小呈负相关,随着填料压实度的增大,过渡段的沉降变形逐渐减小。填料压实度为0.95时,路桥差异沉降为2.16cm;填料压实度为0.93时,路桥差异沉降为2.28cm,相对压实度为0.95时增大6%;填料压实度为0.90时,路桥差异沉降为2.43cm,相对压实度为0.95时增大13%。（3）含水状态对过渡段的沉降变形具有显着影响。过渡段的竖向变形和水平变形均随着含水率增大而显着增大。浸水状态下相比潮湿状态下时,填料压实度为0.95、0.93、0.90的过渡段路桥差异沉降分别增大了75%、80%、87%,过渡段与一般路基连接处的沉降变形分别增大了95%、96%、99%,过渡段不平顺性变大;过渡段坡脚最大水平位移分别增大了116%、118%、119%。（4）加筋措施可以有效控制过渡段的沉降变形。与其他两种加筋长度相比,在过渡段长度范围内纵向等长度铺设土工格栅控制过渡段变形的效果更为显着;在过渡段长度范围内纵向等长度铺设土工格栅,加筋效果随着加筋层间距的减小而显着增加。在过渡段中铺设土工格栅,可以有效控制路桥过渡段的变形,加筋效果随着加筋层间距的减小而增大。（5）采用A组填料填筑并铺设土工格栅的过渡段,其沉降变形比级配碎石填筑过渡段明显减小,加筋过渡段能够较好的解决路基与桥台（或其他横向结构物）之间的平顺过渡问题。
苗轲[4]（2019）在《高速列车运行下涵—路过渡段路基振动特性分析及仿真计算》文中指出近年来,很多国家都在发展高速铁路,其中中国高速铁路建设水平处于国际领先地位。随着高速列车运行速度的不断提高,高速铁路线路对路基结构的平顺性和稳定性提出了更高的要求。过渡段路基作为高速铁路组成部分中影响线路平顺性的重要部位,其动力特性的研究具有重要意义。本文依托国家自然科学基金项目,针对武广高速铁路某一涵洞-路基过渡段,开展了实车运行下路基动响应测试结果的时域和频域分析,以及车辆-轨道-路基三维动力仿真计算,研究了高速列车运行下过渡段的振动响应特性。本文主要工作及结论如下:（1）基于实际行车条件下过渡段路基动响应测试结果,获得了动响应时域幅值沿列车运行方向和路基深度方向的分布规律,以及车速、轴重对路基动响应时域幅值的影响规律。结果表明:路基动应力随着车速的增加近似呈线性增长;路基动响应沿着深度方向衰减明显,随着深度的增加车速对路基动应力影响减小。（2）分析了过渡段路基的振动幅频曲线、振动能量分布,得到了路基动响应频域特性沿线路纵向的分布规律,探讨了列车速度对路基振动频域特性的影响规律。结果表明:路基振动的主导频率主要是由周期性的轮载作用引起;车速提高对较高频段振动能量的提升更为显着。（3）通过对比动车组和轨检车作用下的路基动响应频谱特性,研究了轴重对过渡段路基动响应频谱特性的影响。结果表明:相较于动车组,轨检车的优势频率更为集中。（4）以前述过渡段测试工点为对象,建立了车辆-轨道-路基三维动力数值分析模型,并与测试结果进行对比,验证了模型的合理性。分析了动响应沿路基横断面和沿路基深度方向的分布规律,探讨了列车时速和轴重对动响应时域幅值的影响。结果表明:路基动应力和振动加速度沿路基深度方向均近似呈指数衰减;动应力幅值随着车速增加近似呈线性增大。
任闯闯[5]（2016）在《路涵过渡段复杂变形对无砟轨道系统的影响研究》文中研究指明路涵过渡段是高速铁路下部基础的重要组成部分。在路涵过渡段填筑区域,路基、过渡段和涵洞的材料、强度、刚度截然不同,经常发生复杂变形,主要包括：路基在铁路运营后不同程度的工后沉降；路基、过渡段和涵洞区域路基折角沉降;寒冷冬季路基冻胀；路基、过渡段、涵洞区域冻胀差异等。这些不同形式的基础变形会导致轨道不平顺和底座板下部离缝,影响列车平稳和安全运行。因此,研究路涵过渡段基础复杂变形对轨道不平顺和离缝的影响以及对列车高速运行时车辆-轨道系统动力响应影响十分必要。本文选取CRTSIII型无砟轨道路涵过渡段作为研究对象,对基础复杂变形引起的车辆-轨道结构静动力学影响进行分析研究。主要研究内容和成果如下：（1）考虑底座板与基床表层之间的层间离缝,建立了无砟轨道-过渡段实体、精细化静力学模型。研究路基余弦型沉降、折角型沉降、涵洞整体沉降、路基冻胀和差异冻胀等复杂变形作用下,路基-无砟道床-轨面间力和位移传递关系、无砟轨道轨面不平顺特征、底座板与基床表层之间的离缝。并分析研究了实际监测冻胀数据对轨道不平顺和离缝的影响。计算结果表明：变形幅值越大,轨道结构拉应力越大,轨道结构跟随性越差,底座板与基床表层之间离缝越大：变形波长越大,轨道结构跟随性越好,离缝值越小。根据底座板与基床表层之间的离缝值,提出基础变形的建议限值。（2）基于车辆-轨道-路基耦合动力学,考虑1：40轨底坡和扣件多点弹性支撑,采用粘弹性动力人工边界,建立了车辆-无砟轨道-路基-过渡段精细化、大尺度动力学模型。在静力学研究成果的基础上,研究路基余弦型沉降、折角型沉降、涵洞整体沉降、路基冻胀和差异冻胀等复杂变形作用下车辆-轨道系统的动力响应。计算结果表明：变形幅值越大,对车辆以及轨道结构的动力影响越大,其中对车体垂向加速度和轮轨垂向力有显着影响,而对对车体横向加速度几乎没有影响。根据动力学计算结果,考虑行车安全和旅客舒适度等车辆轨道动力学安全指标,提出基础变形的建议限值。（3）根据静动力学计算结果,建议过渡段前路基余弦型不均匀沉降控制限值为10mm／20m,折角型不均匀沉降控制限值为1‰；建议过渡段区域路基余弦型不均匀沉降控制限值为10mm／20m,折角型不均匀沉降控制限值为1‰；建议涵洞整体沉降控制在2mm内。建议路基冻胀控制限值为1Omm／20m。实测冻胀下车辆-轨道系统各项动力响应最大值均小于车辆-轨道动力学安全指标。在实测冻胀地段不进行限速,直接以350km／h速度通过。
郝建芳[6]（2015）在《高速铁路路桥过渡段轨道动力特性分析及优化设计研究》文中研究说明长期以来,路桥过渡段作为铁路交通中的突出难点之一,一直困扰着铁路设计及工务工作者。早期由于车辆速度低,过渡区段平顺度的要求较低,且多采用有砟轨道结构,因此在对路桥过渡段处理时往往是出现问题后再进行养护维修,而真正从设计上对路桥过渡段的处理则较少。随着铁路运行速度的提高以及不同种类无砟轨道结构的应用,过渡段沉降及刚度变化等问题日益凸显。大量高架结构形式的采用带来路桥过渡设置较多的同时,无砟轨道与有砟轨道的交替使用又带来了有砟—无砟问题的叠加,而CRTS Ⅱ型板式无砟轨道台后锚固体系的采用对路桥过渡段刚度设计带来了一定程度的不明确性,过渡段刚度变化变得更加复杂。高速铁路过渡段问题成为高速铁路设计中亟待解决的问题之一。本论文针对高速铁路路桥过渡段、路桥过渡段与有砟—无砟过渡相叠加以及新型CRTS Ⅱ型板式无砟轨道台后锚固体系过渡等多种过渡段型式,建立精细的车辆—轨道—线下过渡段空间动力学耦合模型,对过渡段动态冲击响应进行综合分析,并对不同过渡段处理方式的影响效果进行综合评估,给出不同类型过渡段的设计建议,为高速铁路不同类型过渡段的设计提供理论支撑。本文所做的研究工作如下：（1）总结高速铁路过渡段的种类以及不同刚度过渡段处理措施研究及应用现状。对国内高速铁路过渡段类型进行了归纳与总结,以路桥过渡段为典型研究对象,总结了过渡段的病害情况以及不同过渡段处理方式及其处理效果。对过渡段理论研究现状进行了汇总,分析了现有研究的不足,针对目前的研究现状拟定本文的研究内容。（2）建立高速铁路车辆—轨道—过渡段基础空间耦合仿真模型,模型验证。运用三维有限元仿真建模方法,通过对过渡段区域内材料及结构参数的查找与分析,建立可靠的过渡段动力分析模型,所建立的模型主要包括车辆—无砟（有砟）轨道—路基桥梁过渡段仿真模型、车辆—有砟—无砟过渡段—路基桥梁过渡段叠加模型、车辆—无砟（有砟）轨道—端刺—路基桥梁过渡段等模型,所建立的模型耦合程度较高,考虑的因素较为全面,计算结果可靠。（3）分别分析路桥过渡段由于刚度差异以及不均匀沉降而产生的冲击效应。分别对不同车辆运营速度情况下车辆通过有砟和无砟轨道路桥过渡段时由路基与桥梁刚度差异以及路桥交界处不均匀沉降造成的冲击效应进行了评估,指出路桥交界处不均匀沉降是产生路桥过渡段冲击响应的主要因素。针对台后不均匀沉降问题,选取不同沉降差,对沉降差的限制进行了研究,指出台后不均匀沉降差应控制在20m范围内20mmm的限值。（4）分析CRTS Ⅰ型板式无砟轨道台后端梁及CRTS Ⅱ型板式无砟轨道台后端刺结构对过渡段动态冲击效应的影响。对两种无砟轨道台后端梁及端刺设置时车辆运营过程中的动态响应进行了对比分析,分析结果表明,端梁设置后对轨道结构冲击影响较小,端刺设置后在主端刺位置处由于刚度较大,会产生—定程度的冲击,因此存在台后及主端刺位置两处冲击,且两次冲击程度相当。（5）针对倒T型端刺及Π型端刺在主端刺位置处产生的二次冲击,研究合理的处理方式,为消除主端刺后二次冲击问题提供了思路。通过对主端刺后的二次冲击效应程度进行了分析,并以主端刺后路基换填及主端刺后设置过渡板这两种方式情况下端刺区二次冲击情况进行了评估,指出主端刺后路基换填的优势,并对端刺后过渡板的合理设置厚度进行了分析,提出了主端刺后过渡板的厚度不应超过300mmm。（6）分析不同过渡段处理措施对高速铁路路桥过渡段与有砟—无砟过渡段相叠加情况下的动力响应的影响。对车辆不同速度通过路桥过渡段与有砟—无砟过渡段时列车运营安全性、舒适性及轨道振动响应等指标进行了评估,对过渡段设置位置（桥上、路基上或路桥过渡段处）各项动态指标进行了对比分析,对辅助轨设置、底座板伸长、有砟轨枕加长及加宽、道砟胶粘等措施对两种过渡段叠加时影响效果进行了评估,并对综合处理方式进行了定量评价。在此基础上对高速铁路有砟—无砟过渡段设计方法提出了错位分级的理念,为今后高速铁路有砟—无砟过渡段的设计提供理论依据。（7）对土质路基和桥梁过渡段在使用倒T型端刺结构的区域,计算列车循环荷载下路基长期累积塑性变形,并对其上轨道结构的动力特性进行了分析。建立列车运行荷载作用下轨道和地基动力相互作用的三维分析模型,求解出地基中动偏应力的分布,对列车循环动荷载作用下路基累积塑性变形的现有预测模型进行了归纳总结,使用了LiD.Q.和Selig提出的相应的动偏应力、静强度和其他参数的计算和确定方法,对路基沿深度方向、横断面、纵断面的累积塑性变形进行了分析。同时对路基累积变形下线路纵断面上基床顶部、无砟轨道板和钢轨的变形进行了分析。
徐翔[7]（2014）在《高速铁路路基动力响应的现场测试及物理模型试验研究》文中提出我国高速铁路发展如火如荼,不仅为百姓生活提供了极大的便捷性,还促进了国家经济的高速发展。作为重要的轨下基础,高速铁路路基不仅要为上部结构提供足够的支持力或刚度,还要确保线路稳定平顺并使轨道长期保持在设计高程。因此高速铁路路基动力响应是评价线路服役性能和安全舒适性的重要指标。高速铁路桥梁能跨越河流、管线、航道和道路等特殊地形地貌,目前作为支撑高速铁路轨道的下部结构而被广泛用于我国多条高速铁路线路。为了研究高架桥-桩基础-周围地基之间的振动传播规律,本文在沪杭高铁嘉兴站对高架桥进行了现场测试,获得了高架桥桥跨结构、桥墩和周围地基的动力响应实测数据。经分析发现桥梁箱梁结构的荷载传递规律受其结构型式等因素影响并不是完全对称的,减震支座的缓冲作用使得箱型梁传播到桥墩的振动衰减明显,而桥墩的管桩基础使得桥墩墩身和承台连接位置存在一定的刚度突变,导致桥墩底部振动强度急剧增大。涵洞-路基过渡段大量存在高速铁路线路中,由于涵洞的刚度、强度和结构等方面和路基存在着差异将导致过渡段产生不均匀沉降危害行车安全。为了研究涵洞-路基过渡段的振动特性以及涵洞结构对列车运行引起振动的影响规律,本文在宁杭高铁溧阳站对涵洞内部、涵洞洞口和涵洞顶部3个位置进行了现场测试,分析后发现涵洞的结构形式对上下行线路振动的衰减程度不相同,并且在洞口顶部的振动存在加强现象。路基是高速铁路采用最多的轨下基础结构物,其动力响应是反应轨道振动强弱的重要指标之一。本文针对沪杭高铁和宁杭高铁路基段的地基及场地进行了现场测试,发现低速条件下列车荷载可视为准静态移动加载,其引起的地基及周围场地振动强度较小,随着速度的增加场地振动会越来越剧烈,地基及周围场地对高频部分的振动衰减明显。相对于现场测试具有内外界因素复杂和无法全面系统获得路基内部动应力的分布和传递特征的缺陷,本文基于浙江大学的高速铁路板式轨道全比尺物理模型试验,通过自行研制开发的分布式加载系统,实现了不同速度下列车移动荷载的有效模拟,可以对列车荷载引起的、移动效应和速度效应展开系统研究,克服了现有模型试验和现场测试的不足。试验研究了列车移动荷载下轨道-路基系统的振动响应、路基内部动应力的分布特征和衰减规律,并且研究了路基动应力与速度的相关性,提出了动应力放大系数经验公式,最后基于路基表面应力和内部动应力的衰减规律,进一步提出了无砟轨道路基动应力的经验计算公式。
郑心铭,张世杰,唐广辉,纪文利[8]（2013）在《铁路路基过渡段设计常见问题及对策》文中研究表明路桥、路涵过渡段是最为常见的过渡段,对过渡段形式选择、横断面设计,最小长度问题、过渡段交叉重叠问题、挖方过渡段、站内过渡段、特殊结构形式过渡段设计等系列问题进行探讨,并给出对应的解决方案。
屈畅姿[9]（2013）在《高速铁路相邻过渡段路基动响应及长期动力稳定性研究》文中认为目前,中国已拥有世界上最大规模以及最高运营速度的高速铁路网,高速铁路要求轨道结构具有高平顺性和高稳定性。路基及其与刚性结构物连接处所设置的过渡段,其长期动力稳定性和后续的沉降变形对列车能否高速运行将起到控制作用。过渡段是路基的薄弱环节,是高铁路基中需要研究的重要结构物之一,而对于相邻过渡段之间相互影响的动力特性也有必要进行深入分析。本文在总结国内外路基动力响应及过渡段等相关问题研究现状的基础上,以武广高速铁路相邻过渡段为研究对象,结合国家自然科学基金项目和铁道部科技研究计划重大项目,采用现场参数测试、现场动响应测试、室内动力试验、理论分析和仿真计算等手段,对过渡段路基的动响应特性、动力稳定性和长期变形特性开展了深入研究。主要工作和研究成果如下：（1）通过现场波速试验获取了相邻涵-路过渡段路基各结构层填料的动模量、剪切波速、压缩波速和动泊松比等基本动力学参数。通过现场激振试验获取了典型断面的动刚度、动阻尼比和竖向振动无阻尼固有频率。涵顶/过渡段/普通路基的路基综合刚度比的分析表明,过渡段的设置保证了刚性结构物与路基之间的平稳过渡。路基的固有频率与动刚度成正比,但不同刚度断面之间的固有频率差值不大。（2）基于经验模式分解方法、希尔伯特变换等信号处理技术和随机振动理论,提出了一种利用环境激励下路基振动信号识别路基固有频率的系统方法。利用该方法获取了相邻涵-路过渡段典型断面的路基固有频率,并与其他方法进行了对比验证,表明该方法的识别结果可靠且测试方便,识别结果较其他方法更全面。（3）武广高速铁路“联调联试”期间和正式运营20个月后,先后对试验工点相邻涵-路过渡段路基进行了2次大型现场动响应测试。采用经验模式分解等信号分析方法对测试信号进行预处理,以剔除噪声干扰及趋势项,并通过假设检验筛选出有效测试结果。在此基础上,对动响应进行了时域统计、振动频谱基本特征分析,并利用小波方法获取振动信号不同频段的振动能量比,进行路基振动特性的深入分析。具体的分析内容包括：①路基动响应（动应力、振动加速度、振动速度、动位移）沿线路纵向的分布规律；②路基综合刚度以及轴重、车速等行车因素对路基动响应、振动能量分布的影响,并结合自振频率识别结果分析了引起路基振动的主导激振源：③短间距相邻涵洞对其间普通路基动响应、振动能量的叠加影响；④对比分析了不同路基结构层动响应、振动能量特征,以上述分析此为基础评价了过渡设置的实际效果,并对其设计提出建议。⑤将两次测试的路基动响应、频谱特征及振动能量分布进行对比,结果表明相邻涵-路过渡段的稳定性、线路纵向的整体平顺性良好。根据运营期前后动响应和振动能量的大小、分布与衰减规律的变化情况,提出了应以路基上、下部结构层刚度的合理匹配为原则进行路基设计。（4）基于路基填料的室内、外参数试验以及运营期间路基动响应实车测试结果,采用临界动应力法、有效振速法和动剪应变法对相邻涵-路过渡段路基进行动力稳定性验算。再结合两次现场实车测试的动响应及其对比结果、运营期附加沉降监测结果分析评价了相邻涵-路过渡段的长期动力稳定性。（5）利用路基填料的室内动力试验数据,拟合其累积塑性应变与加载次数的关系式并获取拟合参数；结合基于FLAC3D三维差分软件所建仿真模型计算的偏动应力结果,计算循环动载作用下的路基累积塑性变形,并与现场大型疲劳试验结果进行对比验证。这种仿真计算和室内动力试验相结合的思路可为高速铁路路基的累积塑性变形预测提供参考。（6）建立武广高速铁路典型断面的动力有限元分析模型,模型中基床底层、路基本体采用等效非线性本构关系,其参数利用A、B组填料动三轴试验拟合的动剪切模量比、动阻尼比与动剪应变的关系式确定。应用该模型,计算了动力计算参数不同取值组合的144种工况下的路基动响应,并建立计算结果数据库。在此基础上分析了动力计算参数对路基动响应的影响,拟合了路基动变形、偏动应力与动力计算参数的非线性函数关系式。指出在路基设计中,应保证路基各结构层的动弹性模量、动阻尼比达到较好的匹配水平。
胡萍[10]（2010）在《高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真分析》文中研究说明路基过渡段是整个高速铁路上影响线路平顺性的一个非常重要部位。设计时速为350km/h的武广高速铁路,设计标准更高,要求更严。过渡段的合理设计成为了保证线路安全和旅客舒适性的关键,而列车作用下过渡段的动力特性研究则成为了验证过渡段设计是否合理的重要指标。考虑到武广高速铁路平均每隔45m出现—过渡段的情况,密集过渡段间的相互影响也成为了当今高速铁路研究的一个重点。本文以武广高速铁路过渡段为研究对象,以国家自然科学基金项目和铁道部科技计划为依托,通过室内外试验获取了过渡段材料参数和刚度比,利用现场大型行车试验分析过渡段动力特性规律,并由实测轨道加速度数据数定得到了轨道应力时程曲线,结合ANSYS参数化编程建立了过渡段轨道/路基动力有限元分析模型。另外,结合有限元法和模态叠加法,采用FORTRAN语言编制了列车/轨道/路基动力分析程序,研究了列车作用下过渡段的动力特性影响因素及密集过渡段间相互的影响。主要的研究工作和研究成果如下：（1）搜集了国内外过渡段所产生的问题及处理方法,并对普通轨道/路基和过渡段轨道/路基动力响应的研究历史与现状进行回顾和总结,提出了需要开展研究的问题。（2）通过现场波速试验（跨孔法、下孔法及面波法）、大型激振试验及室内大型粗颗粒土的物理力学试验,得到了路-桥过渡段基床表层和底层填料的动力参数和物理力学参数,并通过综合刚度法计算得到路-桥过渡段的刚度比。通过对比不同试验方法的试验结果,提出了较为合理的参数获取试验方案。（3）基于D’Alembert原理的弱变分和整体Lagrange格式,首先分析研究对象的本构模型、材料阻尼、CA砂浆单元选取、不同单元的连接,并引入了粘弹性人工边界,充分利用实测钢轨加速度,结合傅立叶变换等方法数定得到轮轨垂向力,作为动荷载输入,从而改进了现有无砟轨道路-桥过渡段系统半无限三维空间动力有限元计算模型。整体刚度矩阵方程的求解采用了Newmark |隐式积分法,因计算模型中包含有大量的耦合约束方程,采用了波前（Front）求解器和缩减法求解器,整个求解是在ANSYS系统中进行的。（4）通过建模和有限元分析提取模型的振型和频率,将有限单元法和模态综合叠加技术引入到车轨耦合振动模型中来。车辆采用六自由度的二维车辆模型,轨道采用平面梁单元建立连续梁模型,提取车轮行驶单元节点处振型向量,利用模态综合叠加法推导了系统矩阵,并建立了系统运动方程,这使得车轨耦合方程组矩阵维数大大降低,提高了求解速度,且避免了由于单元划分过细导致的轨道刚度矩阵和质量矩阵非常大而计算难以进行的问题。并用FORTRAN语言编制了相应的计算程序,运用所编制的程序与实测数据进行对比分析,结果表明该种方法确实可行,具有很强的通用性,且便于分析结构细部的动力响应。（5）在新建武广高速铁路综合试验段进行了两种车型120趟高速行车条件下的动力学测试,首次获得了最高速度达354.7km/h的路-桥过渡段动力响应试验数据。并引入小波分析理论,根据牛顿-柯特斯法积分法,五点三次平滑法,结合matlab软件编程,获取了更真实的动态时程响应曲线。为了获取动响应幅值,进一步对时程曲线进行随机数据信号的均方值、均值和方差的统计分析,并通过K检验法进行正态分布的假设检验；进一步验证数据的真实性,从而剔除部分不真实数据,获得真实信号。同时,对信号进行了频域分析,研究了过渡段的动态响应沿线路方向和路基深度方向的变化规律,并研究了轴重、行车速度、行车方向、邻线行车等对过渡段动力特性的影响。提出了过渡段路基动力设计的控制条件和动力分析控制标准,进而对过渡段的设计提出了建议。（6）根据国内外车辆轨道路基动力学特性的评价指标,利用第四章的过渡段轨道/路基动力模型,求得路-桥过渡段在列车荷载作用下轨道路基的动力响应,利用第五章模态叠加法建立的车辆/轨道/路基（地基）模型求得车辆/轨道的动力响应。以武广高速铁路轨道路基设计参数为基础,分析了过渡段长度、轨面弯折、差异沉降、过渡段刚度、过渡段型式等因素对过渡段动力指标的影响,并提出了相应的设计参考值。（7）借助于文中建立的过渡段动力有限元程序和模态叠加法编制的FORTRAN语言程序,对于不同间距的路-桥相邻过渡段进行动力分析,与实际工况的路-桥过渡段和现有评价标准进行对比,获得了最不利的过渡段间距范围,然后考虑极限工况,获得相邻路-桥过渡段的最不利间距,并进一步分析了“一次过渡法”和“二次过渡法”对密集过渡段进行处理的区别,得到了在最不利间距以内的相邻过渡段必须用“次过渡法”处理的重要结论。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 路基动力响应特性研究现状 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 仿真计算 |
| 1.2.3 室内模型试验 |
| 1.2.4 现场试验 |
| 1.3 路基长期动力稳定性研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第2章 过渡段动力响应分析方法 |
| 2.1 过渡段工点概况 |
| 2.1.1 地质条件 |
| 2.1.2 线路及路基结构介绍 |
| 2.1.3 测点分布 |
| 2.1.4 试验行车 |
| 2.2 分析方法介绍 |
| 2.2.1 时域统计方法 |
| 2.2.2 频域分析方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 路-桥过渡段动力响应现场测试分析 |
| 3.1 正式运营2年后动力响应时域统计分析 |
| 3.1.1 动力响应时程曲线及统计分析 |
| 3.1.2 动力响应沿线路纵向的分布 |
| 3.2 正式运营2年后路基动力响应频域特性分析 |
| 3.2.1 功率谱密度分析 |
| 3.2.2 三分之一倍频程分析 |
| 3.2.3 几何特征频率分析 |
| 3.3 正式运营前、后动力响应特性对比 |
| 3.3.1 时域幅值对比 |
| 3.3.2 频域特性对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 过渡段路基长期动力稳定性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 过渡段路基长期动力稳定性分析方法 |
| 4.3 基于动剪应变法的过渡段路基动力稳定性分析 |
| 4.3.1 振动速度合成有效值的获取方法 |
| 4.3.2 过渡段路基振动速度合成有效值统计 |
| 4.3.3 邻线行车对本线路基振动速度的影响 |
| 4.3.4 动剪应变计算及动力稳定性分析 |
| 4.4 过渡段路基长期动力稳定性评价 |
| 4.4.1 车速对过渡段路基振动速度的影响 |
| 4.4.2 正式运营前、后过渡段路基振动速度对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 路-桥过渡段动力响应仿真分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 模型介绍 |
| 5.2.1 车辆模型 |
| 5.2.2 轨道模型 |
| 5.2.3 过渡段模型 |
| 5.2.4 边界条件 |
| 5.2.5 模型验证 |
| 5.3 路-桥过渡段动力响应分布规律 |
| 5.3.1 动力响应最不利位置范围分析 |
| 5.3.2 梯形加强区断面动力响应沿路基深度方向的分布 |
| 5.4 不同过渡形式路-桥过渡段路基动力响应对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历及在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 路桥过渡段基础变形研究现状 |
| 1.2.1 严寒地区路基冻胀机理 |
| 1.2.2 路桥过渡段下部基础变形 |
| 1.3 下部基础变形对无砟轨道影响研究现状 |
| 1.4 复杂荷载下无砟轨道开裂损伤研究现状 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 既有研究存在的问题 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 严寒地区路桥过渡段-无砟轨道设计与模型建立 |
| 2.1 严寒地区高速铁路无砟轨道-路桥过渡段特点 |
| 2.1.1 路桥过渡段结构设计 |
| 2.1.2 严寒地区无砟轨道选型 |
| 2.2 结构混凝土塑性损伤参数推导 |
| 2.3 路桥过渡段无砟轨道模型建立 |
| 2.3.1 无砟轨道各部件模型 |
| 2.3.2 接触关系与边界条件 |
| 2.4 无砟轨道模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 严寒地区路桥过渡段基础变形特征及其影响研究 |
| 3.1 路基区域冻胀变形对无砟轨道的影响 |
| 3.1.1 冻胀位置的影响 |
| 3.1.2 冻胀参数的影响 |
| 3.2 过渡段区域不均匀变形对无砟轨道的影响 |
| 3.2.1 半余弦型不均匀变形的影响 |
| 3.2.2 折角型不均匀变形的影响 |
| 3.3 桥台沉降对无砟轨道的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多荷载共同作用对无砟轨道变形与损伤特性影响 |
| 4.1 温度荷载与路基区域冻胀变形共同作用 |
| 4.1.1 温度荷载的影响 |
| 4.1.2 温度荷载与路基冻胀共同作用影响 |
| 4.2 温度荷载与过渡段区域不均匀变形共同作用 |
| 4.2.1 温度荷载与半余弦型不均匀变形共同作用的影响 |
| 4.2.2 温度荷载与折角型不均匀变形共同作用的影响 |
| 4.3 列车荷载与路基区域冻胀变形共同作用 |
| 4.3.1 列车荷载的影响 |
| 4.3.2 列车荷载与路基冻胀共同作用影响 |
| 4.4 列车荷载与过渡段区域不均匀变形共同作用 |
| 4.4.1 列车荷载与半余弦型不均匀变形共同作用的影响 |
| 4.4.2 列车荷载与折角型不均匀变形共同作用的影响 |
| 4.5 列车荷载与桥台沉降共同作用 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 路桥过渡段基础变形对车辆-轨道动力响应影响 |
| 5.1 车辆-无砟轨道-路桥过渡段动力学模型 |
| 5.1.1 CRH3型高速车辆模型 |
| 5.1.2 轮轨接触关系 |
| 5.1.3 轨道不平顺激励 |
| 5.1.4 模型验证 |
| 5.1.5 评价标准 |
| 5.2 路基区域冻胀对车辆动力响应的影响 |
| 5.2.1 路基冻胀量的影响 |
| 5.2.2 路基冻胀波长的影响 |
| 5.3 过渡段区域变形对车辆动力响应的影响 |
| 5.3.1 半余弦型过渡段变形的影响 |
| 5.3.2 折角型过渡段变形的影响 |
| 5.4 桥台整体沉降对车辆动力响应的影响 |
| 5.5 不同运营条件对车辆动力响应的影响 |
| 5.6 严寒地区路桥过渡段复杂变形控制标准研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 过渡段研究现状 |
| 1.2.2 土工格栅加筋土结构研究现状 |
| 1.2.3 填料物理力学性质研究现状 |
| 1.3 研究的目的和意义 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.5 研究技术路线 |
| 2 既有线铁路路基过渡段病害调查分析 |
| 2.1 干武线部分过渡段病害调查分析 |
| 2.1.1 自然地理条件 |
| 2.1.2 过渡段病害特征分析及病害原因分析 |
| 2.2 兰渝线部分过渡段病害调查分析 |
| 2.2.1 自然地理条件 |
| 2.2.2 过渡段病害特征及病害原因分析 |
| 2.3 某高速铁路过渡段沉降调查分析 |
| 2.3.1 K2073+450-K2073+750沉降情况 |
| 2.3.2 K2077+050-K2077+300沉降情况 |
| 2.3.3 小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高速铁路过渡段工作特性数值模拟分析 |
| 3.1 数值分析模型建立与计算参数 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 数值计算模型 |
| 3.1.3 分析荷载 |
| 3.1.4 计算工况 |
| 3.1.5 材料参数 |
| 3.2 数值模拟结果分析 |
| 3.2.1 填料压实度对过渡段沉降变形的影响 |
| 3.2.2 含水状态对过渡段沉降变形的影响 |
| 3.2.3 加筋措施控制过渡段沉降变形效果及其影响因素分析 |
| 3.2.4 土工格栅加筋过渡段与级配碎石过渡段工作特性对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 过渡段路基动力响应研究 |
| 1.2.1 路基动力响应理论 |
| 1.2.2 路基动力响应数值模拟 |
| 1.2.3 路基动力响应现场测试及室内试验 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 研究思路技术路线 |
| 第2章 涵-路过渡段现场测试分析 |
| 2.1 试验介绍 |
| 2.1.1 工点概况 |
| 2.1.2 测试简介 |
| 2.2 测试信号时域分析方法 |
| 2.2.1 测试信号预处理分析 |
| 2.2.2 数据信号时域统计分析 |
| 2.3 过渡段现场测试动响应时域幅值特性分析 |
| 2.3.1 过渡段路基动响应时程曲线 |
| 2.3.2 过渡段路基动响应沿线路纵向的分布特征 |
| 2.3.3 车速对过渡段路基振动的影响分析 |
| 2.3.4 轴重对路基振动的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 涵-路过渡段振动频域分析 |
| 3.1 频域分析方法 |
| 3.1.1 傅里叶变换方法 |
| 3.1.2 三分之一倍频程方法 |
| 3.2 测试动响应频率特征分析 |
| 3.3 动响应功率谱密度曲线 |
| 3.4 振动能量分析 |
| 3.5 车速对振动频域特性的影响 |
| 3.6 轨检车行驶时的振动特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 过渡段路基动响应仿真分析 |
| 4.1 高速车辆模型 |
| 4.2 轨道模型的建立 |
| 4.3 轮轨接触关系的确立 |
| 4.4 轨道不平顺模拟 |
| 4.4.1 轨道随机不平顺 |
| 4.4.2 轨道随机不平顺的快速傅里叶逆变换 |
| 4.5 路基模型及边界条件 |
| 4.6 模型验证分析 |
| 4.7 过渡段动响应时域幅值特性分析 |
| 4.7.1 基床动应力分布规律 |
| 4.7.2 路基动响应沿路基深度方向变化规律 |
| 4.7.3 车速对路基振动的影响分析 |
| 4.7.4 轴重对路基振动的影响分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 总结与工作展望 |
| 5.1 本文的主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介及在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及必要性 |
| 1.2 铁路过渡段相关研究 |
| 1.2.1 过渡段类型和长度 |
| 1.2.2 过渡段处理措施 |
| 1.3 路涵过渡段基础变形相关研究 |
| 1.3.1 过渡段路基变形研究 |
| 1.3.2 基础变形控制标准 |
| 1.4 路涵过渡段复杂变形对无砟轨道静动力学研究现状 |
| 1.4.1 复杂变形对无砟轨道静动力学研究现状 |
| 1.4.2 既有研究不足之处 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 创新点 |
| 2 过渡段静动力学模型建立 |
| 2.1 有限元软件选择 |
| 2.2 无砟轨道路涵过渡段结构 |
| 2.2.1 无砟轨道过渡段结构 |
| 2.2.2 路基 |
| 2.2.3 过渡段 |
| 2.2.4 涵洞 |
| 2.2.5 过渡段整体结构 |
| 2.3 无砟轨道-过渡段静力学模型 |
| 2.3.1 钢轨和扣件 |
| 2.3.2 CRTSⅢ型板式无砟轨道 |
| 2.3.3 静力荷载和边界条件 |
| 2.3.4 静力学实体模型 |
| 2.4 车辆-无砟轨道-过渡段耦合动力学模型 |
| 2.4.1 高速铁路车辆 |
| 2.4.2 扣件动刚度 |
| 2.4.3 轮轨接触模型 |
| 2.4.4 轨道不平顺 |
| 2.4.5 荷载取值和边界条件 |
| 2.4.6 动力学耦合模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 过渡段路基沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.1 过渡段前路基沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.1.1 余弦型不均匀沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.1.2 折角型不均匀沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.2 过渡段区域不均匀沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.2.1 余弦型不均匀沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.2.2 折角型不均匀沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.3 涵洞整体沉降对无砟轨道静力影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 过渡段路基冻胀对无砟轨道静力影响 |
| 4.1 路基冻胀对无砟轨道静力影响 |
| 4.2 不同区域差异冻胀对无砟轨道静力影响 |
| 4.3 实测冻胀对无砟轨道静力影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 路涵过渡段复杂变形下无砟轨道动力学行为 |
| 5.1 车辆轨道动力学安全指标 |
| 5.2 过渡段前路基沉降对无砟轨道动力影响 |
| 5.2.1 余弦型沉降动力影响 |
| 5.2.2 折角沉降动力影响 |
| 5.3 过渡段区域路基沉降对无砟轨道动力影响 |
| 5.3.1 余弦型沉降动力影响 |
| 5.3.2 折角沉降动力影响 |
| 5.4 涵洞整体沉降对无砟轨道动力影响 |
| 5.5 路基冻胀对无砟轨道动力影响 |
| 5.5.1 余弦型冻胀动力影响 |
| 5.5.2 冻胀差异和实测冻胀动力影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高速铁路路桥过渡段发展现状 |
| 1.2.1 高速铁路路桥过渡段 |
| 1.2.2 路桥过渡段存在的问题 |
| 1.2.3 路桥过渡段处理措施及效果 |
| 1.3 高速铁路路桥过渡段技术条件及变形控制研究 |
| 1.3.1 国外路桥过渡段理论及试验研究 |
| 1.3.2 国内路桥过渡段理论及试验研究 |
| 1.3.3 现有研究存在的不足 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 2 高速铁路过渡段耦合动力学模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计算软件及程序设计语言的确定 |
| 2.2.1 有限元软件的比选 |
| 2.2.2 有限元与多体动力学软件比选 |
| 2.2.3 显式计算稳定性增量的确定 |
| 2.2.4 软件中的接触算法 |
| 2.2.5 软件功能的二次开发 |
| 2.3 车辆—路桥过渡段系统耦合振动仿真分析模型 |
| 2.3.1 车辆分析模型 |
| 2.3.2 轨道分析模型 |
| 2.3.3 桥梁分析模型 |
| 2.3.4 路基分析模型 |
| 2.3.5 路桥过渡段分析模型 |
| 2.4 系统参数的选取及评价标准的确定 |
| 2.4.1 系统计算参数的选取 |
| 2.4.2 系统动力评估标准的确定 |
| 2.5 有限元模型的可靠性验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高速铁路路桥过渡段动力特性分析 |
| 3.1 刚度变化引起的路桥过渡段冲击效应 |
| 3.1.1 台后不均匀沉降对行车速度的敏感性分析 |
| 3.1.2 路桥过渡段不均匀沉降限值研究 |
| 3.2 CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道台后端梁及CRTS Ⅱ型板式无砟轨道台后端刺动力效应对比与评估 |
| 3.2.1 端刺与端梁动力响应仿真分析 |
| 3.2.2 端刺与路基间冲击效应改善措施的研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 路桥过渡段轨道结构形式变化的影响 |
| 4.1 桥上无砟—路基上有砟时过渡段叠加的影响 |
| 4.2 不同处理方式对桥上无砟—路基上有砟过渡段动力特性影响 |
| 4.2.1 辅助轨设置的影响 |
| 4.2.2 底座板伸长至有砟段的影响 |
| 4.2.3 有砟段轨枕加长的影响 |
| 4.2.4 有砟段轨枕加宽的影响 |
| 4.2.5 胶粘道砟的影响 |
| 4.2.6 有砟—无砟过渡段综合处理方式评价 |
| 4.2.7 过渡段内的错位分级理念 |
| 4.3 桥上有砟—路基上无砟时过渡段叠加的影响 |
| 4.4 路桥过渡段与有砟无砟过渡段错位设置对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 列车循环荷载作用下高速铁路土质路基累积变形对过渡段的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 土质路基累积塑性变形机理 |
| 5.3 循环荷载的模拟 |
| 5.3.1 现有预测模型 |
| 5.3.2 模型选用及参数选取 |
| 5.3.3 土质路基变形的求解过程 |
| 5.4 列车循环荷载作用下计算结果分析 |
| 5.4.1 土质路基塑性累积变形 |
| 5.4.2 循环荷载作用下轨道变形 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 高速铁路发展现状 |
| 1.1.2 发展过程中存在的问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 高速铁路桥梁与地基振动传递规律测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CRH系列高速列车型号简介 |
| 2.3 桥梁与地基振动传递规律测试及分析 |
| 2.3.1 沪杭高铁桥梁概述 |
| 2.3.2 测试场地 |
| 2.3.3 测试内容及步骤 |
| 2.3.4 数据统计 |
| 2.3.5 结果及分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 高速铁路涵洞-路基过渡段涵洞动力响应测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涵洞-路基过渡段涵洞简介 |
| 3.3 涵洞-路基过渡段涵洞动力响应测试及分析 |
| 3.3.1 宁杭高铁概述 |
| 3.3.2 测试场地 |
| 3.3.3 测试内容和步骤 |
| 3.3.4 数据统计 |
| 3.3.5 结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 高速铁路路基段地基及周围场地动力响应测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 沪杭高铁地基及周围场地动力响应测试及分析 |
| 4.2.1 沪杭高铁地基及周围场地概述 |
| 4.2.2 测试场地 |
| 4.2.3 测试内容及步骤 |
| 4.2.4 数据统计 |
| 4.2.5 结果及分析 |
| 4.3 宁杭高铁场地测试及分析 |
| 4.3.1 宁杭高铁地基及周围场地概述 |
| 4.3.2 测试场地 |
| 4.3.3 测试内容和步骤 |
| 4.3.4 数据统计 |
| 4.3.5 结果及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 高铁板式轨道路基动力特性的物理模型试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全比尺板式轨道路基模型 |
| 5.2.1 地基 |
| 5.2.2 基床 |
| 5.2.3 轨道结构 |
| 5.3 移动加载系统 |
| 5.4 试验工况与结果分析 |
| 5.4.1 试验内容 |
| 5.4.2 振动速度 |
| 5.4.3 路基内部动态土压力 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 作者简介及科研成果 |
| 附录A 桥梁及周围地基动力响应的测试数据 |
| 附录B 涵洞-路基过渡段涵洞动力响应的测试数据 |
| 附录C 沪杭高铁地基及周围场地动力响应的测试数据 |
| 附录D 宁杭高铁地基及周围场地动力响应的测试数据 |
| 1 概况 |
| 2 规范的相关规定 |
| 3 正梯形和倒梯形的选择 |
| 4 过渡段横断面设计 |
| 5 规范要求20 m最小长度的问题 |
| 6 相邻过渡段搭界问题 |
| 7 位于挖方的过渡段 |
| 8 施工顺序导致的填方过渡段变成挖方过渡段 |
| 9 站内过渡段 |
| 1 0 刚构桥过渡段 |
| 1 1 立交框构两侧的过渡段设置 |
| 1 2 结语 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 路基动力响应研究现状 |
| 1.2.1 理论计算 |
| 1.2.2 仿真模型计算 |
| 1.2.3 现场实车测试 |
| 1.2.4 室内模型试验 |
| 1.3 过渡段路基的基本问题及研究现状 |
| 1.3.1 过渡段常见问题及研究意义 |
| 1.3.2 高速铁路过渡段路基研究现状 |
| 1.4 铁路路基变形特性及长期稳定性研究现状 |
| 1.4.1 路基变形特性研究 |
| 1.4.2 无砟轨道路基长期动力稳定性研究现状 |
| 1.5 本文的研究意义 |
| 1.6 本文的研究内容及方法 |
| 2 相邻涵-路过渡段路基动力参数现场测试与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相邻涵-路过渡段现场工点概况 |
| 2.3 现场波速试验测定路基基本动力参数 |
| 2.3.1 测试方法选择 |
| 2.3.2 试验断面 |
| 2.3.3 跨孔法试验及测试结果分析 |
| 2.3.4 下孔法试验及测试结果分析 |
| 2.3.5 跨孔法与下孔法测试结果的对比分析 |
| 2.4 现场激振试验测定路基动刚度 |
| 2.4.1 试验原理 |
| 2.4.2 现场试验设计 |
| 2.4.3 激振试验测试结果分析 |
| 2.5 基于经验模式分解方法的路基自振频率识别 |
| 2.5.1 路基自振频率识别方法 |
| 2.5.2 经验模式分解方法 |
| 2.5.3 基于经验模式分解的路基自振频率识别 |
| 2.5.4 典型路基断面自振频率识别 |
| 2.5.5 自振频率识别方法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 路基动响应测试结果的时频域分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于经验模式分解方法的测试信号预处理 |
| 3.2.1 测试信号的筛分处理 |
| 3.2.2 预处理过程及典型算例 |
| 3.3 振动信号时域统计分析 |
| 3.3.1 柯尔莫戈洛夫的D_n检验法 |
| 3.3.2 样本统计量描述 |
| 3.3.3 正态总体均值的区间估计 |
| 3.4 振动信号频域分析 |
| 3.4.1 频谱特性的定性分析 |
| 3.4.2 分频段路基振动频谱特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 影响相邻涵-路过渡段路基动态响应的行车因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 现场试验 |
| 4.2.1 工点概况及元件布置 |
| 4.2.2 “联调联试”现场测试概况 |
| 4.2.3 测试内容及方法 |
| 4.3 车速对路基振动的影响分析 |
| 4.3.1 车速对动应力的影响 |
| 4.3.2 车速对加速度的影响 |
| 4.3.3 车速对振动速度的影响 |
| 4.3.4 车速对动位移的影响 |
| 4.3.5 车速对振动频谱的影响 |
| 4.4 轴重对路基振动的影响分析 |
| 4.4.1 轴重对动应力的影响 |
| 4.4.2 轴重对加速度的影响 |
| 4.4.3 轴重对振动速度的影响 |
| 4.4.4 轴重对动位移的影响 |
| 4.4.5 轴重对振动频谱的影响 |
| 4.5 列车驶向对路基振动的影响分析 |
| 4.5.1 列车驶向对动应力的影响 |
| 4.5.2 列车驶向对加速度的影响 |
| 4.5.3 列车驶向对振动速度的影响 |
| 4.5.4 列车驶向对动位移的影响 |
| 4.6 邻线行车对路基振动的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 运营前后相邻涵-路过渡段路基动响应特性对比分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 运营期现场测试概况 |
| 5.3 运营期过渡段实测结果分析 |
| 5.3.1 动态响应时程曲线及时域统计分析 |
| 5.3.2 动态响应沿线路纵向的分布规律 |
| 5.3.3 动态响应沿路基深度的衰减 |
| 5.3.4 动态响应频域分析 |
| 5.4 运营前后过渡段路基动响应沿线路纵向分布的对比 |
| 5.4.1 基床竖向动应力的对比 |
| 5.4.2 基床振动加速度的对比 |
| 5.4.3 路基面振动速度的对比 |
| 5.4.4 路基面动位移的对比 |
| 5.5 运营前后过渡段路基动响应沿路基深度衰减的对比 |
| 5.6 运营前后过渡段路基动响应频谱特性的对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 过渡段路基长期动力稳定性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 路基动力稳定性分析的理论和方法 |
| 6.2.1 临界动应力法 |
| 6.2.2 有效振速法 |
| 6.2.3 动剪应变法 |
| 6.3 相邻涵-路过渡段动力稳定性评价 |
| 6.3.1 临界动应力法分析及评价结果 |
| 6.3.2 有效振速法分析及评价结果 |
| 6.3.3 动剪应变法分析及评价结果 |
| 6.4 相邻涵-路过渡段路基沉降的现场监测 |
| 6.5 路基在长期动载作用下的累积塑性变形预测 |
| 6.5.1 长期动载作用下累积塑性应变计算模型 |
| 6.5.2 基于Li和Selig修正指数模型计算路基累积塑性应变 |
| 6.5.3 现场疲劳试验 |
| 6.5.4 FLAC 3D仿真模型的建立 |
| 6.5.5 累积塑性变形的计算及方法验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 长期动载下路基变形与动力计算参数的关系研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 A、B组填料的动三轴试验结果分析 |
| 7.2.1 填料的基本性质 |
| 7.2.2 Hardin-Dmevich模型 |
| 7.2.3 小应变条件下动模量、动阻尼比试验结果分析 |
| 7.2.4 动模量、动阻尼比与动应变关系的拟合结果 |
| 7.2.5 路基土的累积塑性应变预测模型 |
| 7.3 有限元模型计算结果分析 |
| 7.3.1 列车振动荷载 |
| 7.3.2 有限元模型的建立 |
| 7.3.3 基床动力计算参数对动力响应的影响分析 |
| 7.4 长期动载下路基变形与基床动力计算参数的函数关系 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡段设计、填筑与处治所产生的问题 |
| 1.2.1 国内外过渡段的处理措施 |
| 1.2.2 国内外路-桥连接处存在的问题 |
| 1.3 高速铁路动力响应研究现状 |
| 1.3.1 理论分析 |
| 1.3.2 数值分析 |
| 1.3.3 现场测试 |
| 1.4 过渡段动力响应研究现状 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.6 本文研究内容及方法 |
| 第二章 无砟轨道路-桥过渡段路基参数获取试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验工点概况 |
| 2.2.1 地质地貌概况 |
| 2.2.2 路-桥过渡段设计 |
| 2.3 路基填料物理力学性质 |
| 2.3.1 击实特性 |
| 2.3.2 颗粒级配 |
| 2.3.3 静三轴试验 |
| 2.4 路基填料参数测试 |
| 2.4.1 试验原理与方法 |
| 2.4.2 试验结果分析 |
| 2.5 路基动刚度测试 |
| 2.5.1 试验原理与方法 |
| 2.5.2 刚度测试结果分析 |
| 2.6 路基变形综合模量 |
| 2.6.1 综合模量算法 |
| 2.6.2 试验过渡段综合模量的计算与对比 |
| 2.7 路基参数对比分析 |
| 2.7.1 不同波速测试成果的相关性分析与评价 |
| 2.7.2 波速法与激振法对比分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 笫三章 列车动荷载模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 振动荷载产生机理 |
| 3.2.1 车轮因素 |
| 3.2.2 轨道不平顺 |
| 3.2.3 轨下结构影响因素 |
| 3.3 动荷载模拟 |
| 3.3.1 匀速移动简谐力 |
| 3.3.2 匀速移动恒力 |
| 3.3.3 各种激励载荷 |
| 3.3.4 轮轨接触力模型 |
| 3.3.5 数定法模拟动荷载 |
| 3.4 动载荷计算 |
| 3.5 动载荷对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 无砟轨道过渡轨道/路基系统模型的建立及求解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力本构模型 |
| 4.3 阻尼模型 |
| 4.4 人工边界 |
| 4.5 车辆载荷表述及实现 |
| 4.6 系统方程的建立 |
| 4.7 过渡段模型的建立 |
| 4.7.1 模型的建立 |
| 4.7.2 不同单元间耦合连接 |
| 4.7.3 约束方程的处理 |
| 4.7.4 平衡解答和隐式时间积分 |
| 4.8 模型的验证 |
| 4.8.1 自振频率的验证 |
| 4.8.2 时程曲线线的验证 |
| 4.8.3 仿真值与实测值对比分析 |
| 4.8.4 不同建模方法仿真值与实测值对比分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 基于模态叠加法的车辆/轨道/路基过渡段耦合模型的建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过渡段车辆-轨道(路基)系统动力分析模型的建立 |
| 5.2.1 动力组车辆模型及其运动方程的建立 |
| 5.2.2 轨道/路基结构动力模型 |
| 5.3 列车/轨道耦合模型 |
| 5.3.1 车轮/钢轨约束方程 |
| 5.3.2 列车/钢轨相互作用矩阵 |
| 5.3.3 车轨系统耦合运动方程的积分求解 |
| 5.4 过渡段不平顺 |
| 5.4.1 刚度不平顺 |
| 5.4.2 几何不平顺 |
| 5.4.3 随机不平顺 |
| 5.5 车线耦合模型程序的编制 |
| 5.5.1 车辆/轨道耦合系统动力分析程序 |
| 5.5.2 轨面粗糙度的程序 |
| 5.6 实例计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 过渡段动力响应信号测试及分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 信号分析 |
| 6.2.1 频域分析 |
| 6.2.2 小波去噪法 |
| 6.2.3 数值积分 |
| 6.2.4 平滑处理 |
| 6.2.5 随机数据时域统计 |
| 6.2.6 本章分析思路 |
| 6.3 动车试验概况 |
| 6.3.1 测试工点概况 |
| 6.3.2 测试仪器及元件埋设 |
| 6.3.3 试验概况 |
| 6.4 路-桥过渡段动力响应测试结果与分析 |
| 6.4.1 频域分析 |
| 6.4.2 动响应典型时域曲线及统计分析 |
| 6.4.3 动响应幅值沿线路方向分布特征 |
| 6.4.4 动响应幅值沿路基深度方向分布特征 |
| 6.4.5 动响应幅值随行车速度的变化 |
| 6.4.6 动响应幅值随列车行驶方向的变化 |
| 6.4.7 车辆轴重对动响应幅值的影响 |
| 6.4.8 邻线行车对动响应幅值的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 过渡段结构设计及相邻过渡段之间动力特性相互影响分析 |
| 7.1 车辆轨道路基动力学特性评价指标 |
| 7.1.1 车辆运行安全性评价指标 |
| 7.1.2 车辆运行平稳性评价指标 |
| 7.1.3 轨道/路基动力评价指标 |
| 7.2 过渡段结构对动力响应影响因素分析 |
| 7.2.1 过渡段长度对过渡段路基动力特性的影响 |
| 7.2.2 过渡段轨面弯折的影响 |
| 7.2.3 过渡段差异沉降对路基动力影响分析 |
| 7.2.4 过渡段刚度对路基动力影响分析 |
| 7.2.5 过渡段型式对过渡段动力特性的影响 |
| 7.3 相邻过渡段对路基动力影响分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文研究工作总结 |
| 8.2 本文主要创新 |
| 8.3 对今后研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
