基于轨道随机不平顺的高速铁路黄土隧道振动响应及其动力可靠度研究

发布时间：2021-10-13 02:12

　　黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下陆相沉积的一种特殊土,在我国分布面积约64万平方公里,其中以西北地区最为发育。随着西部交通工程的蓬勃发展,大量的隧道工程在西北黄土高原修建,带来了诸多技术难题。隧道建设中,湿陷性黄土隧道的工程特性和变形机理难题引起工程界和学术界的广泛关注,隧道运营阶段中,高速列车长期作用下黄土隧道的动力稳定性问题制约着隧道的安全运营,但目前相关研究比较少。本课题依托国家自然科学基金《考虑轨道随机不平顺与隧道结构参数的高速铁路黄土隧道动力特性》,以某高速铁路黄土隧道为研究对象,针对高速铁路黄土隧道列车随机振动的分析模型、求解方法、响应规律开展深入研究,取得了如下研究成果:（1）高速列车运行引起的隧道振动属于复杂系统的内源波动问题,该系统包括车辆、轨道结构、隧道结构（包括隧底填充）、围岩四大要素。根据达朗伯原理,结合车辆-轨道-隧道耦合系统的组成和激励特点,建立了车辆-轨道-隧道-围岩耦合系统动力学方程,推导了车辆-轨道-隧道动力学问题频域求解方法。依据随机振动理论,利用单位脉冲响应函数和频率响应函数之间的傅氏变换关系,推导了系统响应计算的数学期望、方差、自相关函数、功率... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

铁路隧道振动传播示意图

图 1-5 地层-隧道结构模型[66]图 1-6 有限元/无限元网格[60]-边界元耦合模型。该模型起源于 Lombaert引起的振动模型，后来发展用于隧道列车环隧道轴向具有周期性，因此只需采用 1 个周轴向采用 Floquet 变换求解；采用有限元描述pta、Degrande[101-102]合作完成了在隧道底板上相互作用系统的动力响应研究。刘卫丰（2大学东门站北侧区间的动力响应进行了预测

图 1-6 有限元/无限元网格[60]界元耦合模型。该模型起源于 Lom的振动模型，后来发展用于隧道列车轴向具有周期性，因此只需采用 1采用 Floquet 变换求解；采用有限元Degrande[101-102]合作完成了在隧道底作用系统的动力响应研究。刘卫丰东门站北侧区间的动力响应进行了


本文编号：3433760