浅论地震作用下地铁轨道抗震计算方法的研究

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1、文臻交硕士学位论文．15I67工2地震作用下地铁轨道抗震计算方法的研究StudyofAnti·seismicCalculationMethodsonSubwayTrackunderSeismicAction作者：杨娜导师：张鸿儒北京交通大学2010年6月矿{颤◆～嗡●学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国

2、家有关部门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：物唧签字日期：郎年彳月哆日导师签名：签字日期．M口年∥月彦>日’■●l●中图分类号：TU43UDC：625学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文地震作用下地铁轨道抗震计算方法的研究StudyofAnti·-seismicCalculationMethodsonSubwayTrackunderSeismicAction作者姓名：杨娜导师姓名：张鸿儒学位类别：工学学科专业：岩土工程学号：08121

3、539职称：教授学位级别：硕士研究方向：地铁抗震北京交通大学2010年6月’0致谢本论文的工作是在我的导师张鸿儒教授的悉一11,指导下完成的，张鸿儒教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷，11,感谢两年来张鸿儒老师对我的关心和指导。张鸿儒教授悉-Ii,指导我们完成了科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向张鸿儒老师表示衷心的谢意。张鸿儒教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在撰写论文期间，李永波、李克飞等博士师兄们对我论文中的研

4、究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。杨娜2010年6月中文摘要摘要：地铁的抗震设计并不仅要保证结构的安全，而且要保证在地震时有一定的运行安全保证。在地震作用下，轨道产生的弯折、挠曲等变形、地震引起的震动幅值过大等，均可能使在上面行驶的列车脱轨造成事故。为了进行地震作用下列车安全性分析，本文主要从轨道结构在地震荷载下的变形和震动幅值等方面研究了地铁轨道的抗震计算问题。(1)假定整体道床轨道与隧道结构共同变形，提出了地震作用下轨道结

5、构抗震验算的方法，并分析了地震动强度、不同土层及隧道结构对轨道变形的影响。结果表明，地震动强度是影响轨道变形的主要因素，结构或土层的影响较小。(2)以集中质量模型，建立了在地震作用下地铁轨道地震动响应和列车运行安全验算方法。分析了普通整体道床和不同减震道床轨道的地震响应特性。计算表明，轨下减震构件的弹性连接刚度阻尼越大，轨道的震动位移幅值越小，若是安装了减振器的轨道结构，轨道位移比没有安装时小1％左右。减振器不仅在日常使用中能减少列车行驶对轨道产生的振动，还能减轻地震荷载对轨道产生的冲击，抗震效果好。(3

6、)为进一步分析地震作用下列车运行安全，建立了车轨耦合相互作用模型，直接计算车轮对轨道的横向和垂向力，用于计算脱轨系数，并验算列车轨道的抗震性能。最后为了说明前文中所述的计算方法，根据实际工程的资料给出了地震作用下轨道变形计算实例。关键词：地铁抗震；轨道；车．轨耦合；变形。分类号：TU43l’●lfl●ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Anti-seismicdesignonsubwaytrackisnotadeeplyresearchedsubjectinternal，SOthispape

7、rjustbringsforthasimplifiedcalculatingmethodtocalculatethedeformationofthetI．ackunderseismic．andlimitssomedeformationvaluecoinwiththecope．Thispaperstartsfromthreesideswhenresearched：simplifycalculatedmethodsbythelengthwaysofthetunnel；analysisonvibrationof

8、thetrack；analysisonvehicle-trackdynamicinteraction．(1)TrackdeformationanalysisiSassumedthattrackandtunnelstructureiSincommondeformation，andmakethedisplacementofthestratawhichthetunnelbottomininsteadofthelongitudinal