基于高速铁路涵洞过渡段动态响应分析

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1、北京交通大学硕士学位论文高速铁路涵洞过渡段动态响应分析姓名：张静申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张鸿儒20040301高速铁路涵洞过渡段动态响应分析摘要本文通过秦沈客运专线涵洞过渡段(DK275+300框构箱涵沈端过渡段)现场试验和二维有限元数值模型计算分析，研究了高速铁路涵洞过渡段的动不平顺问题，得到了高速列车在速度为180km／h至250km／h时通过倒梯形级配碎石涵洞过渡段的基床应力、位移和加速度的动态响应。具体内容有以下几方面：(1)综合分析了国内外高速铁路路桥过渡段的不平顺存在的问题、处理原则及方法；(2)通过动态反应现场试验数据，分析了列车在不同时速时该路段的动应

2、力、动位移和加速度时程曲线及其变化规律；(3)利用有限元方法建立了弹性动力理论的涵洞过渡段动态响应数值模型，对其动应力和动位移进行了分析。经研究得到以下结论：(1)本文现场试验数据和二维有限元数值模型计算结果相近，均表明涵洞过渡段的动态响应随列车速度的增大而增大；(2)该涵洞过渡段中计算最大动应力值和实测最大动应力值，均小于基床允许应力：(3)在本次试验列车速度变化范围内，列车速度的变化对涵洞过渡段的动态响应影响较小。关键词：涵洞动态响应路基高速铁路过渡段DynamicResponseofCulvert—EmbankmentTransitionsinHighSpeedRailwaysA

3、bstractTheobjectiveofthispaperistopresentthetheoreticalandexperimentalresultsonthedynamicresponses—thestress(earthpressure)，displacementandacceleration，ofthetransitionpartbuiltupbygradedcrushedstonebetweenareinforcedconcreteboxculvertandtheadjacentembankmentinthehighspeedrailwayofQin-Shen．Thetra

4、nsitionisinashapeofupside—downtrapezoid，wheretheembankmentisembankedwithgranularsoilandgradedstone，Aseriesresultshavebeenobtainedthroughthein·situmeasurementsforthetrainspeedfrom180km／hto250km／h，includingthemaximumstress，displacementandaccelerationatthesurfaceoftheroadbed(transition)，andtherelat

5、ionshipbetweenthedynamicresponsesandthetrainspeeds．Furthermore，anumericalmodelisproposedtosimulatethetrainrunningacrosstheboxculvert—transition--embankmentsystemtoobtainthedynamicresponsesofthetransition．Themainresultsare：1．Thedynamicresponsesofin—situmeasurementsandnumericalsimulationarenearlys

6、imilar，Bothindicatethatthedynamicresponsesofthetransitionoftheboxculvertjncreaseinaccordancewiththespeedofthetrain．2．Themaximumdynamicstressesofthetransitionfromsimulationandin—situarealllessthantheallowablestressoftheroadbed．3．Thetrainspeedforml80km／hto250km／hhavelittleinfluence011thedynamicres

7、ponsesofthetransitionoftheboxculvert．【keywords1：embankment，culvert，transitions，dynamicresponse，high-speedrailway．北京交通人学同等学力申请硕士学位论文第一章绪论第一章绪论§1．1前言铁路线路是由不同特点、不同性质的构筑物(桥、隧、路基等)和轨道构成的，它们相互作用、相互依存、相互补充共同构成了一条连续的线路。为了保证列车的高速、安全、