列车荷载作用下青藏铁路路基动力响应研究

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1、中图分类号：U446．!f删㈣㈣nwamnmiiilu删UIIImi㈣llIIl

2、lY2514205学校代码：!Q坌!叟黑龙江科技大学硕士学位论文列车荷载作用下青藏铁路路基动力响应研究RESEARCHTOTHESUBGRADE—DYNAMICRESPONDOFQINGHAl．TIBETANRAIl：、／1洲UNDERTHETRAIN—LOADEFFECT作者塑麴福申请学位工堂亟±学科专业蚩±王猩答辩委员会主席王拯渲导师董连廑培养单位建笪王猩堂随研究方向芷业彭避盥签4复鳖蚣评阅人赵延盐二O一三年六月学位论文使用授权声明本人

3、完全了解黑龙江科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案室和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案室和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案室、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致

4、，论文的公布(包括刊登)授权黑龙江科技大学研究生学院办理。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)。作者虢斟酗福导师躲钮』29f；年毛月『厂日矽侈年‘月膨日论文审阅认定书研究生塑堑叠在规定的修业年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程和其他培养环节的学习，成绩合格；在我的指导下独立完成本学位论文，经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签名：Zol，年Z月J纩日致谢本论文是在董连成副教授的悉心指导下完成的，三年的言传身教，导师为

5、人正直的品质、严谨的治学态度、勤奋的工作态度、宽厚的育人风格以及诲人不倦的敬业精神令我敬佩至深、永生难忘，在我的研究生学习期间，导师为我提供了极好的学习条件，给予了我学业上谆谆教导和生活上无微不至的关怀，正是导师及时的启发、帮助与鼓励，才使得论文得以顺利完成。值此论文完成之际，首先向导师表示衷心的感谢和崇高的敬意。谢谢您的关心和帮助!感谢建筑与工程学院、研究生学院领导对我生活和学习上的关心和帮助。感谢师母李广影老师、侯树成老师在生活、学习方面给予的指导和帮助；同时要感谢我的师妹刘娟女士、师兄陶仕博先生、学弟王定营、张公、

6、李建飞、闫龙超、学妹曹莹莹同学在撰写论文时给予的协助。此特别感谢中国科学院寒区旱区研究所赵淑萍老师、孙志忠老师在论文试验方面给予的指导和帮助。在本文的写作过程中，参考了许多专家学者的研究成果与资料，尤其是凌贤长研究员，一些地方还直接引用．因对所有的参阅论著的作者不能一一表示感谢，在此就一并表达我深深的谢意。感谢各位专家、教授百忙之中抽出宝贵时间评阅本文。摘要青藏铁路位于青藏高原地区，多次穿越冻土地段，地质状况复杂，生态环境脆弱，道床路基极易受到外界因素的影响。青藏铁路自建成以来，在列车动荷载等外界因素的作用下，局部路段路

7、基冻土的物理形态发生变化，引起路基局部形态的改变，导致路基开裂、沉降，塌陷等病害产生，影响冻土路基的稳定性。列车振动荷载如何影响冻土路基的稳定性，已经受到国内外学者的关注。在分析国内外列车振动荷载对路基影响研究的基础之上，通过分析现场实测数据和模拟仿真，研究列车动荷载对冻土路基动力响应，主要做了以下研究：(1)分别在春季和冬季对青藏铁路年场地冻土区进行两次现场观测。(2)实测数据统计分析。针对春季青藏铁路北麓河段和二道沟段三个典型试验断面现场监测采集到的钢轨、轨枕、边坡、路基、道床五处在列车动荷载作用下的振动数据，通过对

8、加速度数据的整理分析，给出相应的加速度拟合函数曲线，得到三个横断面的振动反应特性和衰减规律。(3)实测数据频谱分析。主要对春季采集到的青藏铁路典型断面素土材料的路基振动数据进行频谱分析，分析了能量在同一断面不同位置处衰减的快慢程度。(4)仿真模拟分析。根据青藏铁路二道沟素土路基试验段面的实际情况，运用MDAS／GTS有限元软件，采用德鲁克一普拉格本构模型，进行三维数值模拟动力分析。模拟了列车行驶过程中路基振动特性，通过路基位移时程分析、路基加速度时程分析，得到模拟路基的位移、加速度衰减规律。该论文有图48幅，表19个，参

9、考文献45篇。关键词：青藏铁路，路基动力响应，反应特性，衰减规律，频谱分析AbstractTheQinghai-TibetrailwayislocatedinQinghai—Tibetplateauandcrossthepermafrostregions．Thegeologyconditionisverycompli