文档介绍：中南大学
博士学位论文
高速铁路路堑岩质边坡的动态响应及稳定性研究
姓名:金亮星
申请学位级别:博士
专业:道路与铁道工程
指导教师:刘宝琛;张家生
20051101
摘要加牵引重量将不可避免地增大列车振动强度,列车运行所产生的环境振动影响越来速列车振动荷载作用下岩质边坡的动态响应及边坡稳定性进行了研究,并取得如下关岩石动力特性研究成果,研究了边坡岩体的动弹塑性本构关系。ü怨斓澜峁鼓P汀⒒党盗灸P偷谋冉虾推兰郏治隽顺盗疽还斓礼比分析,验证了车辆一轨道垂向耦合动力分析模型的有效性。线实测振动位移、速度和加速度反求列车竖向振动荷载,并与相应的实测振动荷载随着铁路现代化的发展,高速重载铁路运输势在必行。提高列车运行速度和增越受到业内人士的关注。高速铁路岩质边坡不仅地质环境复杂,而且将受到长期的高速列车振动影响。因此,在滑坡治理、边坡设计及稳定性评价等工程实践中,如何考虑列车振动荷载影响,已经成为山区高速铁路建设中的一个重要课题。本文在总结国内外轨道系统计算模型、列车振动荷载模型、铁路环境振动响应等方面已有研究成果的基础上,采用理论分析、现场试验、数值模拟相结合的研究方法,对高主要成果和结论:蕴费抑时咂碌奶氐恪⒈咂挛榷ㄐ苑治龌痉椒ā⒂跋焯费抑时咂挛定性的因素等方面进行了理论分析;在总结前人研究成果的基础上,对如何建立边坡稳定性分析的地质模型、破坏模型及数学力学模型等进行了研究。ü员咂卵姨宸窍咝浴⒌苄员竟鼓P偷姆治龊推兰郏乖斐隽擞糜谟限元计算的边坡岩体弹塑性本构模型;并根据室内岩石力学试验及国内外相合系统建模的一般原则,并对车辆一轨道垂向耦合动力分析模型的基本特征进行了研究。根据秦一沈客运专线车辆的结构形式、悬挂特性及轨道结构特点,建立了具有两系悬挂的统车辆一胁轨道垂向统一模型:应用疉砣妨了轮轨系统各部分的振动微分方程,基于建立的车辆一轨道垂向系统动力分析模型和振动微分方程的数值积分方法,研制了轮轨系统动力分析计算程序。捎醚兄频亩Ψ治龀绦颍怨斓浪婊黄剿臣だ碌某盗尽⒐斓老嗷プ用动力响应进行了数值计算,并通过数值模拟结果与现场试验工点的实测数据的对τ谜穸捶治龊陀邢拊@砺郏岢隽思扑愀咚偬氛穸稍厥背痰挠邢元动力反分析方法。针对高速铁路列车动载特点,建立了高速列车竖向振动荷载计算模型。采用现场实测数据与模型分析结果进行对比的方法,即根据秦一沈客运专进行对比分析,效验了高速铁路竖向振动荷载动力反分析有限元模型的有效性。
算程序。以现场实测振动位移、速度和加速度作为输入值,正确选取模型参数、边界条件和计算范围,计算了秦一沈客运专线路堑段不同列车运行速度下的列车竖向振动荷载时程。为进一步分析高速铁路振动荷载作用下路基及周围环境的动态响应序,对高速列车振动荷载作用下岩质边坡的动态响应及边坡稳定性进行了研究。通过实例分析,主要研究了列车运行速度对岩质边坡动态响应及边坡稳定系数的影响关键词高速铁路,竖向振动荷载,路堑岩质边坡,动态响应,稳定性分析莞咚偬氛穸稍丶扑隳P秃投Ψ捶治鲇邢拊7ǎ兄屏讼嘤Φ募打下了基础。岷狭谐凳蛘穸稍啬P汀⒈咂卵姨宓苄员竟鼓P图把抑时咂孪低臣算模型,对常用数值计算方法进行了分析比较,并研制了相应的动力有限元计算程程度。为高速铁路岩质边坡的设计和加固提供了理论依据。Ⅱ
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作者签名:/趁日期:丝年。望月—丘日日期:缒年垒月厶乍者签名:、使用学位论文的规定,即:学校有权匪人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作难芯砍晒>∥宜#寺畚闹刑乇鸺右员曜⒑椭滦坏牡胤酵猓,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南竞其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本行作的贡献均已在论文中作了明确的说明。留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
⒄高速铁路的实际应用发源于日本。年,日本国铁开始建造东京至大阪的高速铁路,并在年开通运营,全长ɡ铮匝槭彼傥公里,最高运营时度为ɡ铮莆6ê5佬赂上摺辏毡局贫ā叭ü赂上一新泻谐底罡咚俣任~痟。世纪年代初投入运营的法国高速铁路称高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就和安全可靠的现代交通工具,它在许多国家迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。目前,铁路速度的分档一般定为:时速公里称为常速;时速公里称为中速;时速公里称为准高速和快速;时速公里称为高速,时速ɡ以上称为特高速。对于“高速”的水平,随