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1、高速鐵路的發(fā)展必須以安全、可靠、舒適等為前提,這些取決于鐵路系統(tǒng)各方面的高品質(zhì)和高可靠性。過(guò)渡段問(wèn)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(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,以武廣客運(yùn)專(zhuān)線涵-涵過(guò)渡段為工程背景,以國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目為依托,采用數(shù)值摸擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究動(dòng)車(chē)荷載作用下不同條件的涵-涵過(guò)渡段的動(dòng)力響應(yīng)特性,獲得了許多具有重要的實(shí)際工程參考價(jià)值的測(cè)試數(shù)據(jù)和研究結(jié)論。主要的研究工作和結(jié)論如下: (1)針對(duì)
2、武廣客運(yùn)專(zhuān)線DK1252+679~+731涵-涵過(guò)渡段工點(diǎn)詳細(xì)制定了動(dòng)力特性研究方案:獲取參數(shù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及數(shù)據(jù)處理分析;ANSYS建立仿真分析有限元模型并進(jìn)行仿真計(jì)算研究分析過(guò)渡段的動(dòng)力特性;進(jìn)行過(guò)渡段現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)測(cè)試驗(yàn),并對(duì)比分析研究仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果。 (2)現(xiàn)場(chǎng)波速測(cè)試試驗(yàn)得到:級(jí)配碎石,A、B填料,粘土層的平均Ed分別為1716MPa,793MPa,596MPa;平均Gd分別為659MPa,295MPa,219MPa。
3、 (3)利用ANSYS軟件建立涵-涵過(guò)渡段有限元仿真計(jì)算模型,并進(jìn)行仿真研究過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性: ①行車(chē)速度在350km/h下,涵-涵過(guò)渡段結(jié)構(gòu)的動(dòng)力作用:動(dòng)位移在縱向上成“M”形分布;豎向上各動(dòng)響應(yīng)值均是隨深度增加而減小,其中動(dòng)位移減小的速率較小,其它三者近似雙曲線或指數(shù)曲線減??; ②行車(chē)速度的影響:行車(chē)速度從150km/h~350km/h增長(zhǎng)時(shí),路基的動(dòng)響應(yīng)值隨速度增大而緩慢增大;當(dāng)行車(chē)速度從350km/h
4、~400km/h增長(zhǎng)時(shí),在路基本體為A、B填料的普通路基上,動(dòng)位移、加速度和速度三個(gè)動(dòng)響應(yīng)值皆迅速上升;這說(shuō)明了如果要繼續(xù)提速則必需改善普通路基的結(jié)構(gòu),或提高路基本體A、B填料的工程特性。 ③基床表層厚度增加可適當(dāng)改善過(guò)渡段中普通路基段的動(dòng)響應(yīng),尤其是改善軌下正下方路基本體的動(dòng)響應(yīng)。當(dāng)行車(chē)速度繼續(xù)增加,這種改善作用會(huì)更加突出。 ④涵-涵中心距變化主要對(duì)動(dòng)位移的影響比較大,對(duì)動(dòng)應(yīng)力、加速度、速度的影響很小。涵-涵中心距為4
5、3.2m時(shí),過(guò)渡段的動(dòng)位移值最大,比其它涵間距要大出12%。 (4)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)測(cè)數(shù)據(jù)分析研究,統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本符合正態(tài)分布,將實(shí)測(cè)與仿真結(jié)果對(duì)比偏差較小,總體變化趨勢(shì)比較吻合:動(dòng)響應(yīng)值皆隨著行車(chē)速度的增大而增大;加速度在基床表層以下,沿豎向向下呈指數(shù)趨勢(shì)或雙曲線趨勢(shì)減?。粍?dòng)應(yīng)力在兩涵洞處的最大,中間部分路基的較小;涵-涵間路基面的動(dòng)位移沿縱向的分布呈“M”型。 (5)通過(guò)對(duì)涵-涵相鄰過(guò)渡段的動(dòng)響應(yīng)實(shí)測(cè)和仿真分析,
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