地震作用对路基上列车运行安全性影响研究
发布时间：2017-08-24 10:31
本文关键词：地震作用对路基上列车运行安全性影响研究
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【摘要】：轨道交通作为解决城际和大城市交通问题的快速交通设施,包括铁路和城市轨道交通,近年来正在全国大规模建设过程中。同时,轨道交通的防灾问题也越来越受到重视,特别是我国是一个多地震国家,很多地铁线路沿线或城市轨道交通区域处于高烈度地震设防区。因此,对地震作用对列车运行安全性的影响研究迫在眉睫。 本文在总结前辈研究结果的基础上,利用ANSYS软件建立了车轮-轨道-路基有限元模型。本模型采用粘弹性人工边界,利用等效荷载的地震动输入方法,分析了土质路基和改良土质路基的动力响应。计算结果表明,两种路基对地震波都有一个放大的过程,且土质路基比改良土质路基放大的程度更大,加大了地震对上部车体的影响；土质路基位移和应力都大于改良土质路基。 然后,根据列车运行安全性常规评价指标分析了列车在地震作用下的安全性,并根据Kazuhiko Nishimura提出的轮轨间相对竖向位移评判准则延伸出轮轨间相对横向位移评判准则,结果表明,这项评价标准更加保守,能更好的保证列车在地震作用下的安全性。 最后,本文选用天津波,El centro波,Taft波,迁安波四种地震波作为地震动,利用规格化的地震动强度分析了轮轨间动力响应,研究了地震动特性对列车运行安全的影响。结果表明车轮水平加速度、轮轨横向力、轮轨竖向力、轮重减载率和脱轨系数均随着地震动的增强而增大,且增大的速率也增大,这说明随着地震动强度的增大,地震对列车的危害是呈指数增加的。相同的地震动强度,不同的地震波频谱特性,其轮轨动力响应表现出不同的分布规律：轮轨横向力和脱轨系数均与卓越周期成反比,轮重减载率差别不大。
【关键词】：地震 路基 轮轨接触 动力响应 脱轨 安全评价
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U211.3;U298
【目录】：
- 致谢5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 绪论11-17
- 1.1 研究背景及意义11
- 1.2 国内外研究现状11-15
- 1.3 有待研究的问题15
- 1.4 本文主要研究内容和方法15-17
- 2 地震作用下列车-轨道-路基动力分析方法17-27
- 2.1 前言17
- 2.2 车轮-轨道-路基计算模型17-21
- 2.2.1 模型尺寸计算参数18-20
- 2.2.2 车轮-轨道-路基有限元模型单元介绍20-21
- 2.3 车轮-轨道-路基模型结构间的连接21-24
- 2.3.1 钢轨-轨道板-路基间的链接21-23
- 2.3.2 车轮与钢轨间的连接23-24
- 2.4 粘弹性人工边界24-27
- 3 地震作用下路基型式对列车运行安全性的影响27-53
- 3.1 地震动的输入方法及其规格化27-34
- 3.1.1 地震动的输入方法27-33
- 3.1.2 地震动的规格化33-34
- 3.2 地震作用下不同路基的动力响应34-42
- 3.2.1 路基结构加速度时程曲线分析35-38
- 3.2.2 路基结构位移时程曲线分析38-40
- 3.2.3 路基结构应力时程曲线分析40-42
- 3.3 地震作用下不同路基上的轮轨动力响应42-46
- 3.4 不同路基轮轨动力响应随地震强度变化规律46-49
- 3.5 列车运行安全性分析49-52
- 3.6 本章小结52-53
- 4 地震动特性对列车运行安全的影响53-79
- 4.1 地震波的选择53-56
- 4.2 地震动的施加56-58
- 4.3 地震动类型对列车运行安全性影响58-66
- 4.4 地震动强度对列车运行安全性影响66-71
- 4.4.1 地震动强度扩大因子66-67
- 4.4.2 不同地震动强度下各动力响应指标变化规律67-71
- 4.5 不同地震波频谱特性对列车运行安全性影响71-77
- 4.6 本章小结77-79
- 5 结论与展望79-83
- 5.1 本文主要进行的工作和结论79-80
- 5.2 本文存在的不足及今后研究方向的展望80-83
- 参考文献83-87
- 作者简历87-91
- 学位论文数据集91
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阎贵平，夏禾，陈英俊;列车与刚梁柔拱组合系桥系统的地震响应分析[J];北方交通大学学报;1994年01期
2 阎贵平，，夏禾，陈英俊;铁路斜拉桥的地震响应特性研究[J];北方交通大学学报;1995年02期
3 周正华,周雍年,卢滔,杨程;竖向地震动特征研究[J];地震工程与工程振动;2003年03期
4 刘晶波;杜义欣;杜修力;王振宇;伍俊;;3D viscous-spring artificial boundary in time domain[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2006年01期
5 刘晶波;王振宇;杜修力;杜义欣;;波动问题中的三维时域粘弹性人工边界[J];工程力学;2005年06期
6 曹志远,王华宁;功能梯度开孔矩形板的动力特性解[J];功能材料;2005年08期
7 [驹朗
本文编号：730811
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