文档介绍：分类号______________________________ 密级______________________________
UDC______________________________ 编号______________________________
硕士学位论文
高架无砟轨道交通引起的环境振动研究
学位申请人: 陈松
学科专业: 道路与铁道工程
指导教师: 雷晓燕教授
答辩委员会主席: 答辩日期:
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华东交通大学
硕士学位论文任务书
研究生姓名陈松学号 20090190410104
学院( 系) 土木建筑学院
专业道路与铁道工程
专业方向车辆轨道动力学
论文题目高架无砟轨道交通引起的环境振动研究
要求完成时 2011 年 10 月 21 日
间
国家自然科学基金资助项目(50568002)
国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB416607)
选题来源
国际科技合作项目(S2010GR0251)
国家自然科学基金(50978099)
主要研究任务:
1、根据列车-无砟轨道-桥梁耦合系统的运动特点,运用有限元方法和
Lagrange 方程,提出适合分析该问题的新型车辆单元和轨道单元;
2、基于此理论,分别推导两种单元的刚度、质量、阻尼矩阵,建立车辆-轨道
-路基耦合系统动力学分析模型;
3、对所建立的车辆-轨道-桥梁耦合系统动力分析模型利用 MATLAB 编制计
算程序,结合实例,分析不同速度和不同轨道不平顺等级对高架轨道结构和桥梁结
构振动特性;分析不同桥梁弯曲刚度对振动响应的影响。
4、建立桥墩-大地-建筑物三维模型,对高速列车通过高架轨道诱发大地振动
特性进行分析。
5、参与我国一条具有代表性铁路进行高速铁路桥上无砟轨道的测试,包括轨道
部分的振动响应以及桥梁附近土体的振动响应。
接受任务时间年月日学生签名
导师签名日期年月日
独创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的
研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已
经发表和撰写的研究成果,也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书
所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确
的说明并表示了谢意。
本人签名_______________日期____________
关于论文使用授权的说明
本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送
交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容,可以
采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
保密的论文在解密后遵守此规定,本论文无保密内容。
本人签名____________导师签名__________日期___________
摘要
高架无砟轨道交通引起的环境振动研究
摘要
随着我国经济的快速发展,生活节奏的不断加快,使得城市间客运和货运的要求不
断提高,客运要求快速舒适,货运要求重载。高速重载势必导致列车内舒适度的下降和
铁路沿线的环境振动与噪声问题。由于我国高速铁路轨道大部分都是修建高架轨道,因
此基于这个问题,论文研究了高架无砟轨道交通引起的环境振动问题。
根据高速列车-无砟轨道-桥梁-附近土体系统耦合模型的特点,提出了适合分析
该问题的新型车辆单元和轨道单元,运用有限元方法和Lagrange方程,分别建立了高速
列车-无砟轨道-桥梁竖向耦合系统动力分析模型和桥墩-附近土体空间耦合系统动
力分析模型,推导了车辆单元及无砟轨道单元的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵。整个
高速列车-无砟轨道-桥梁竖向耦合系统模型只需离散成车辆单元和轨道单元,其中无
砟轨道-桥梁系统离散成轨道单元,一节车辆离散成4个独立的动轮单元,因此计算时
只需形成一次轨道-桥梁系统的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵,以后在每一步的计算
中,只需组装车辆单元的刚度、质量和阻尼矩阵,形成总刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩
阵。该单元具有程序编制容易、计算效率高的特点。
对建立的高速铁路列车-无砟轨道-桥梁竖向耦合系统动力分析模型,利用