客運(yùn)專線路橋過渡段動力特性的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析.pdf

1、線路的平順性和乘客舒適是控制高速鐵路線路設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。若路橋過渡段剛度差別大，軌道平順性差，當(dāng)列車高速通過時(shí)，將會引起乘客舒適度降低，甚至直接危及行車安全。因此，過渡段問題是高速鐵路必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，以秦沈客運(yùn)專線路橋過渡段為工程背景，采用理論研究、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究列車荷載作用下不同結(jié)構(gòu)型式的路橋過渡段的動力響應(yīng)特性，主要工作如下： 1．在廣泛收集國外過渡段設(shè)

2、計(jì)、施工、檢測、維修、養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)研究和理論分析等技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，通過深入分析其技術(shù)思想、設(shè)計(jì)方法、使用條件、應(yīng)用效果及存在問題，提出適合秦沈客運(yùn)專線具體情況的過渡段處理措施。 2．根據(jù)秦沈客運(yùn)專線工程地質(zhì)條件和路橋過渡段型式，選取具有代表性的關(guān)家莊大橋沈端加筋土路橋過渡段(DK46+765.95～DK46+790．95)和胡家屯中橋級配碎石過渡段(DK44+590.31～DK44+640.31)為試驗(yàn)工點(diǎn)。 3．制定適

3、用于不同過渡段型式的現(xiàn)場試驗(yàn)方案，包括確定實(shí)測內(nèi)容、合理選擇量測元件和儀器設(shè)備、測點(diǎn)布置、測試內(nèi)容與動力測試方案。 4．根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，分析不同型式過渡段在不同運(yùn)營速度下的動力響應(yīng)規(guī)律，研究動應(yīng)力、動位移和加速度與列車速度的關(guān)系以及其沿路基深度的衰減規(guī)律。結(jié)果表明：路基的振動加速度和動應(yīng)力隨列車速度的提高而增強(qiáng)，但其影響主要在基床范圍以內(nèi)； 5．考慮列車荷載的特性和過渡段的結(jié)構(gòu)型式，基于商業(yè)軟件FLAC(Fast La

4、grangian Analysis of Continua in 2 Dimensions)，建立不同型式過渡段的動力分析模型。 6．利用所建過渡段動力分析模型，對不同列車速度下過渡段的動力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算，結(jié)果表明：路基動應(yīng)力峰值與加速度峰值均隨行車速度的提高而增大，路基動應(yīng)力隨深度呈衰減趨勢，計(jì)算所得動力響應(yīng)規(guī)律與現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果一致，驗(yàn)證模型的正確性。 7．通過現(xiàn)場實(shí)測、有限差分分析，對級配碎石過渡段和土工格柵過渡