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我国众多铁路干线分布于深季节冻土地区。铁路路基土层的冻融状态随着季节的交替变化而改变,相应的列车行驶时引起的路基动应力分布也有所不同。考虑路基土体的参振效应,通过改进车辆-轨道-路基垂向耦合动力学模型获取不同季节列车行驶振动荷载时程,进而通过动力有限元数值模拟方法,研究季节变化对列车行驶引起的路基动应力分布规律的影响。研究表明:路基土中的动应力幅值及其沿路基深度的分布规律与该时期路基土的冻融状态密切相关,基于此结论,提出深季节冻土地区不同季节铁路冻土下限范围内路基动应力的简化计算方法。该研究对于优化季节性冻土地区铁路路基设计方法,完善路基长期动力稳定性能评价方法等具有重要意义。 相似文献
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针对多年冻土区青藏铁路列车荷载振动作用下的动稳定性,通过对北麓河和二道沟三个典型铁路路基横断面振动响应的二分量加速度观测,对比分析客运列车和货运列车引起的路基振动特性和衰减规律,研究不同防护形式路基的列车振动响应。结果表明,路基上的振动作用主要集中在40～80Hz频率范围内;防护形式对路基的列车动力响应有明显影响,热棒加碎石路基动力响应最小,其次为碎石防护路基,未采取任何防护的路基铁轨上的动力响应最大,建议对未采取防护的路基进行防护。分析结论为青藏铁路列车作用下的路基动稳定性评估提供实测依据,对多年冻土区的路基稳定性研究提供参考。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(2)
高铁运行产生的振动对周边环境的影响不容忽视,空沟填充沟是高速铁路有效的屏障隔振方式之一。文中以饱和土2.5D有限元理论为基础,考虑轨道和路基的动力相互作用,建立轨道-路基-填充沟数值计算模型,编制FORTRAN计算程序,分析列车在低速和高速运行条件下填充沟的隔振性能及设计参数对隔振效果的影响。计算表明:填充沟对沟后区域隔振效果较好,且高速列车的隔振效果优于低速列车;隔振后振动频段范围变化不大,但原频段振动竖向加速度幅值有较明显衰减;隔振后加速度振级下降约20 dB,加速度衰减系数衰减至隔振前的0.1倍;填充沟的弹性模量、埋深以及埋置位置对隔振效果均有较大影响。 相似文献
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青藏铁路穿越多年冻土区因地温和含冰量的不同而采取了不同的路基结构形式,以减小或避免气温和工程扰动对其下部多年冻土的影响。为了把握多年列车振动荷载作用下多年冻土区不同结构路基的动力响应特征,对青藏铁路北麓河段典型结构路基进行了实时强震动测试,得到了多年冻土区铁路路基的振动加速度衰减规律,对于研究机车动荷载对青藏铁路多年冻土区路基变形的定量影响规律,保障青藏铁路安全运营具有重要的科学意义。 相似文献
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以新建青海省地方铁路鱼卡至一里坪线经过的雅丹地貌为研究对象,选择邻近已建铁路,对不同速度重载列车引起的地面振动进行现场实时测试,从频域和时域两方面分析振动加速度在雅丹场地中的衰减特性。通过地质勘察,建立雅丹边坡的振动分析模型,利用数值模拟分析存在软弱夹层的典型雅丹边坡在不同运行速度下的加速度和位移响应规律,并计算雅丹场地列车振动的安全影响距离。研究结果表明:振动加速度的衰减速率随着距离的增加迅速降低,在距线路中心线2.5～5.5 m处,衰减较快;5.5～15.5 m,衰减趋于平缓;随着距离的增大,振动高频的成分被抑制,频率逐渐向低频移动;雅丹边坡下部的软弱夹层使透射系数锐减,起到了较好隔振作用,上部的软弱夹层隔振效果不明显;以振动速度峰值PPV为振动量评价指标,得到重载列车在70 km/h及以下速度运行时,其对线路振动影响距离为小于6.1 m。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(2)
为了研究轨道交通荷载引起季节冻土区饱和土场地环境振动的特性及其衰减关系,分别于冬季和夏季对位于黑龙江省大庆市龙凤湿地的轨道交通周围环境振动情况进行了现场观测。通过对垂直轨道方向布设台阵各点实测数据进行分析、处理,得到列车通过时台阵各点振动时程曲线及功率谱。在去除本底振动的基础上,得到轨道交通引起季冻区饱和土场地冬夏两季地面振动衰减曲线。结果表明:随着距轨道中心线距离的增加,振动的最大加速度幅值大体上呈衰减趋势,并且在某些位置存在振动放大区,冬季和夏季振动放大区的位置不同;夏季环境振动衰减比冬季环境振动衰减速度快;近轨道位置冬季和夏季环境振动的能量聚集不同。 相似文献
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针对巴准重载铁路高路堤典型断面,采用三维非线性有限元与经验公式相结合的方法,建立了可考虑列车-轨道动力相互作用的重载列车振动荷载引起的高路堤路基累积变形计算方法。首先,基于列车-轨道垂向耦合动力系统理论,建立重载列车-轨道动力耦合体系数值模型,并实施重载列车-轨道耦合系统动力分析;其次,建立轨枕-道床-路基-场地动力系统的三维有限元模型,并输入求解的列车振动荷载作为外部激励;最后,采用Li和Selig推荐的改进土体累积变形预测模型并结合有限元分析结果,分析了未加固和应用土工格栅加固的高路堤路基累积变形的基本特征与规律。发现土工格栅可显著减小路基的动力累积变形作用。 相似文献
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沪宁城际铁路高架桥段CRH动车组运行引起的地面振动现场测试与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对沪宁城际铁路CRH动车组运行引起的高架桥段地面振动竖向速度和加速度进行了现场测试,分析了地面振动特征及其传播的衰减规律。结果表明：CRH动车组运行引起的地面振动主频在70Hz以下,属于低频振动;地面振动峰值速度和加速度随着离高架桥距离的增大而减小,20m以内地面振动衰减幅度较大;地面振动峰值随列车时速的提高而增大,车厢数量对地面振动峰值和主频成分的影响不明显;CRH动车组运行引起的地面振动对一般性建筑物影响不大,列车时速为300km左右时,地面振动速度超过办公室等公共建筑的允许值,列车时速为200km左右时,地面振动速度超过居民住宅的允许值;与其他高速铁路的地面振动实测值相比,沪宁城际铁路CRH动车组运行引起的高架桥段地面振动强度相对较低。 相似文献
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通过对地震发生时铁路采取的应急处置措施和我国高速铁路地震监测系统现状的分析,提出建设铁路地震监测预警系统的必要性.为确定地震监测预警台站,研究在高速铁路沿线布置台站的技术方案,特在汉宜高速铁路进行列车通过噪声试验,采集列车通过测点引起的振动数据,探讨列车通过的最大振动加速度和测点与铁路正线距离之间的衰减关系.利用统计分析方法分析最大振动加速度和距离之间的衰减关系.利用频域分析方法设置低通滤波器,对列车引起的振动数据进行滤波,进一步减少列车对台站监测预警数据的影响,所提出的衰减关系及数据初步处理方法对高速铁路地震监测预警台站选取和建设具有指导意义. 相似文献
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Field experiment of subgrade vibration induced by passing train in a seasonally frozen region of Daqing 总被引：1，自引：1，他引：0
Ling Xianzhang Zhang Feng Zhu Zhanyuan Ding Lin Hu Qingli . School of Civil Engineering Harbin Institute of Technology Harbin China . Institute of Subgrade Prevention Engineering China . Information & Engineering Technology College Sichuan Agricultural University Ya’an China . School of Architectural Engineering Heilongjiang University Harbin China Professor PhD Associate Professor 《地震工程与工程振动(英文版)》2009,8(1):149-157
The vibration characteristics and attenuation of the subgrade caused by passing trains in a seasonally frozen region of Daqing, China are investigated. Three field experiments were conducted during different times through the year, in normal, freezing and thawing periods, respectively, and the influence of the season, train speed and train type, is described in this paper. The results show that: (l) the vertical component is the greatest among the three components of the measured vibration near the rail track, and as the distance to the railway track increases, the dominant vibration depends on the season. (2) Compared with the vibration in the normal period, the vertical and longitudinal vibrations increase while the lateral vibration decreases in the freezing period. However, in the thawing period, the vertical and longitudinal vibrations decrease, and the lateral vibration increases. (3) As train speeds increase, the subgrade vibration increases. (4) The vibration induced by a freight train is greater than by a passenger train. These observations provide a better understanding of the vibration and dynamic stability of the subgrade and may be useful in developing criteria for railway and building construction in cold regions. 相似文献
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基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题。通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷载与列车移动荷载耦合作用的施加,以高速铁路桩承式路基及自由式路基为研究对象,对地震-列车移动荷载耦合作用下两种路基系统的动力响应进行数值计算并比较两者的振动响应差异。结果表明,耦合荷载对桩承式路基动力响应影响显著,该荷载作用下桩承式路基会发生共振现象,使得桩承式路基中轨道和路基振动位移幅值均大于自由式路基的振动位移幅值;桩承式路基不会影响路基系统的振动频率,但会改变路基系统的振动大小,桩承式路基中轨道X方向加速度、路肩边及路基坡脚处的竖向加速度分别减小6.2%、50%、28.6%。 相似文献
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发展高速铁路是解决城市间交通问题的有效途径，但其所产生的振动和噪声引起的环境问题，对铁路沿线居民及周围建筑等造成不利影响。在对高速铁路引起的振动问题进行的研究中，关于高速列车引起的地基土振动随深度变化的相对较少。因此，本文针对Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类场地条件下的路堤式和高架桥式高速铁路，对0—5m不同深度处地基土的振动加速度响应进行了现场测试，并以测试数据为基础，分析了不同场地条件下高速列车引起的地基土振动加速度响应随深度的变化规律。结果表明，不同场地条件下，高速列车引起的振动加速度响应随深度的变化规律具有显著差异；Ⅱ类和Ⅲ类场地条件下，高速列车引起的地基土振动加速度响应总体随深度的增加而逐渐减小，并呈先快后慢的衰减趋势；而Ⅳ类场地条件下，高速列车引起的地基土振动加速度响应随深度的增加呈现先减小后放大的趋势，在深3m处加速度达到最大值。高速列车运行引起的振动频带随深度的变化特征与场地相关。 相似文献
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Model testing in laboratory, as an effective alternative to field measurement, provides valuable data to understand railway׳s dynamic behaviors under train moving loads. This paper presents comprehensive experimental results on track vibration and soil response of a ballastless high-speed railway from a full-scale model testing with simulated train moving loads at various speeds. A portion of a realistic ballastless railway comprising slab track, roadbed, subgrade, and subsoil was constructed in a larger steel box. A computer-controlled sequential loading system was developed to generate equivalent vertical loadings at the track structure for simulating the dynamic excitations due to train׳s movements. Comparisons with the field measurements show that the proposed model testing can accurately reproduce dynamic behaviors of the track structure and underlying soils under train moving loads. The attenuation characteristics of dynamic soil stresses in a ballastless slab track is found to have distinct differences from that in a ballasted track. The model testing results provide better understanding of the influence of dynamic soil–structure interaction and train speed on the response of track structure and soils. 相似文献
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将列车移动荷载简化为多个移动轮轴荷载,基于列车-轨道-路基解析模型推求的列车运行时不同时刻、不同位置时作用于路基的振动荷载时程,采用多点输入方式实现列车荷载的移动施加方式,建立路(地)基-场地体系三维有限元动力分析模型,基于Abaqus软件的并行计算集群平台,对轨道交通振动荷载下路(地)基-场地体系的动力反应进行数值模拟,研究了列车荷载作用线正下方地基中的动应力特征及土单元应力状态变化,分析了列车轮轴荷载移动过程中不同深度处土单元的应力路径和主应力轴的旋转。 相似文献
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This paper presents the vibration characteristics of a new type fully-closed railway subgrade (FCRS) through field frequency – sweeping test. The FCRS, which uses semi-grid modified cement-based compound material as waterproof layer, is designed to solve serious subgrade damage problems induced by expansive soil. Dynamic stress sensors and accelerometers were installed at various locations in FCRS to monitor dynamic response. The results show that the attenuation regularities of dynamic stress and acceleration along subgrade depth were significantly affected by excitation frequency and semi-grid waterproof layer. The pronounced frequency of FCRS investigated in this paper was gently influenced by its layer system, and gradually changed from 20 Hz to 22 Hz as depth increased. 相似文献
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本文采用隐式动力有限单元法研究了不同的边坡角度和边坡高度对地形放大效应的影响，并以位移峰值放大系数为衡量地震动放大效应的标准，计算了不同边坡角度和边坡高度条件下的地震响应，在此基础上对模型关键监测点的输出波形以及位移峰值放大系数的变化趋势进行了分析，获得了不同监测点处的地震动时程曲线，揭示了坡角和坡高对单体边坡地震动放大效应的定量作用规律。数值结果表明，相同高度处坡面监测点的水平向位移峰值放大系数大于坡内监测点的，地形放大效应在水平方向具有趋表效应。由于坡面存在入射波和反射波的叠加，因此竖直向位移峰值放大系数的最大值出现在坡体内部。 相似文献