黄土地区高速铁路高架轨道系统诱发的环境振动的研究及数值分析

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1、Ｕ２１１．３公开；中图分类号：密级ＵＤＣ本校编号：；讀Ｗ义遠义＃硕±学位论文论文题目：黄上地区高速铁路高架執道系统诱发的琢境振动的研究及数值分析０２１２２７２研究生妊名：；程若学号李斌职称：教授学校指导教师姓名：申请学位等级：工学硕壬专业：道路与铁道工程论文提交日期２０１５年４月论专答辩日期：２０１５：年６月独创性声明本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和取得的研究成果，除Ｔ文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州《通大学或其

2、他教育化构的学位或证书而使用过的材料。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Ｔ谢意。：＞＾巧６月日学位论文作者签名若签字日期：年学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州夺通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：ｆ呈矣导师签名：廣＂签字日期》／５；年月日签字日

3、期：办（ｉ￥月【３日Ｉ硕士学位论文黄土地区高速铁路高架轨道系统诱发的环境振动的研究及数值分析ResearchandNumericalAnalysisofEnvironmentVibrationInducedbyHighSpeedRailwayViaductTrackSysteminLoessArea作者姓名：程岩学科、专业：土木工程研究方向：道路与铁道工程学号：0212272指导教师：李斌教授完成日期：兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着近年来我国西北地区经济的快速发展，高速铁路建设项目的增多，在黄土地区高速铁路引

4、起的环境振动问题成为了人们新的关注焦点。我国黄土分布广、厚度大、地层层序完整。在对环境振动现有研究成果的基础上，加之黄土地区的黄土有着自身的动力学特性，所以黄土地区高速铁路引起的环境振动问题成为了一个新的课题摆在了研究学者们的面前。本论文以郑西客运专线某高架桥段为背景，采用有限元理论以及有限元软件ANSYS对黄土地区高速铁路高架轨道系统进行有限元建模，然后通过数值分析计算，得出黄土地区高速铁路高架轨道系统引起的环境振动的传播规律，最后与郑西客运专线某高架桥段实测数据进行比较分析，得出环境振动在黄土地区高架桥段的一般传播规律，为以后的工程实践提供理论依据。本论文的主要内容如下：1.概

5、括叙述高速铁路的发展以及环境振动问题的提出，叙述了环境振动的发生机理，并且介绍了国内外学者对于环境振动的研究进展，通过介绍研究环境振动的方法和目的来描述环境振动。2.简要叙述了有限元动力学分析理论，主要介绍了有限元动力学分析类型的分析过程，然后，叙述了针对环境振动的有限元分析，主要包含了运动方程的建立以及运动方程的求解过程。然后，主要简述西北黄土地区的黄土的动力学特性，为后续的有限元建模中的场地土参数以及环境振动传播时的动力分析参数的获取提供依据。3.基于有限元理论，以郑西客运专线的某段高架桥为背景，应用有限元软件ANSYS建立高架桥的简支梁模型，计算出桥梁的模态参数；将列车荷载用

6、等效于轮轨力有效值两倍的集中力代替，以移动载荷的加载方式对桥梁模型进行荷载输入，得出桥梁模型的动力学响应。最后，提取出中间支座的支座反力。4.简述了桥墩结构与土体相互作用理论，并且介绍了三维粘弹性边界的模拟理论。然后，通过模型参数的选取过程，确定了桥墩—土体有限元模型的各个建模参数，建立了桥墩—土体有限元模型。然后，以求得的桥梁中间支座的支座反力为荷载输入，得出了土体模型的动力学响应。5.简要介绍了环境振动的评价标准。利用振动加速度级来评价本文所要研究的环境振动，通过土体的动力学响应计算出环境振动的加速度级，以分析环境振动的传播规律。然后，通过这种评价标准分析了影响环境振动的因素。

7、最后将模型数据与郑西客运专线某高架段的实测数据相比较，得出黄土地区高速铁路高架轨道系统引起环境振动传播的一般规律。-I-黄土地区高速铁路高架轨道系统诱发的环境振动的研究及数值分析关键词：高速铁路；环境振动；有限元理论；高架桥论文类型：应用研究-II-兰州交通大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,theconstructionofhigh-speedrailwayinNorthwestChinaisgraduallyincreasing,makin