高速铁路无砟轨道密集过渡段路基动力试验与仿真研究9787564648268

第1章绪论

1.1引言

1.2过渡段设计、填筑与处置所产生的问题

1.2.1国内外过渡段的处理措施

1.2.2国内外路-桥连接处存在的问题

1.3高速铁路动力响应研究现状

1.3.1理论分析

1.3.2数值分析

1.3.3现场测试

1.4过渡段动力响应研究现状

1.5研究现状总结

1.6本书研究内容及方法

第2章无砟轨道路桥过渡段路基参数获取试验研究

2.1引言

2.2试验工点概况

2.2.1地质地貌概况

2.2.2路-桥过渡段设计

2.3路基填料物理力学性质·

2.3.1击实特性

2.3.2颗粒级配

2.3.3静三轴试验

2.4路基填料参数测试

2.4.1试验原理与方法

2.4.2试验结果分析

2.5路基动刚度测试

2.5.1试验原理与方法

2.5.2刚度测试结果分析

2.6路基变形综合模量

2.6.1综合模量算法

2.6.2 试验过渡段综合模量的计算与对比

2.7路基参数对比分析

2.7.1 不同波速测试成果的相关性分析与评价

2.7.2波速法与激振法对比分析

2.8本章小结

第3章列车动荷载模拟

3.1引言

3.2振动荷载产生机理

3.2.1车轮因素

3.2.2轨道不平顺

3.2.3轨下结构影响因素

3.3动荷载模拟

3.3.1轨道加速度数定

3.3.2荷载的模型

3.4动荷载计算

3.5动荷载对比分析

3.6本章小结

第4章无砟轨道过渡段轨道-路基系统模型的建立及求解

4.1引言

4.2动力本构模型

4.3阻尼模型

4.4人工边界

4.5车辆载荷表述及实现

4.6过渡段模型的建立

4.6.1模型的建立

4.6.2不同单元间耦合连接

4.7模型的验证

4.7.1自振频率的验证

4.7.2时程曲线的验证

4.7.3仿真值与实测值对比分析

4.7.4不同建模方法仿真值与实测值对比分析

4.8本章小结

第5章基于模态叠加法的车辆-轨道（路基）过渡段耦合模型的建立

5.1引言

5.2过渡段车辆-轨道(路基)系统动力分析模型的建立

5.2.1动力组车辆模型及其运动方程的建立

5.2.2轨道-路基结构动力模型

5.3列车-轨道耦合模型·

5.3.1车轮-钢轨约束方程

5.3.2列车-钢轨相互作用矩阵

5.3.3车一轨系统耦合运动方程的积分求解

5.4过渡段不平顺

5.4.1刚度不平顺

5.4.2几何不平顺

5.4.3随机不平顺

5.5车线耦合模型程序的编制

5.5.1车辆-轨道耦合系统动力分析程序

5.5.2轨面粗糙度的程序说明

5.6实例计算

5.7本章小结

第6章过渡段动力响应信号测试及分析·

6.1引言

6.2信号分析

6.2.1频域分析

6.2.2小波去噪法

……

第7章过渡段结构设计及相邻过渡段之间动力特性相互影响分析

第8章结论与展望

参考文献

后记

第1章绪论

众所周知，在铁道线路上桥梁与路基的连接处，由于桥台和路基存在着刚度上的悬殊而产生沉降差异，以致列车通过时，尤其是列车速度较高时，对桥台与路基之间的轨道结构产生较大的冲击，从而降低列车运行的平稳性和乘车旅客的舒适度，加快了结构物和列车的磨损。因此在连接处设置一端刚度逐渐变化的过渡段，并对其开展研究，对于确保高速列车运行下线路的稳定性与平顺性有着重要的意义。

本章首先介绍本书的选题背景、研究意义，进而确定本书与整个课题的从属关系，然后针对本书研究内容对国内外的研究现状进行总结，并在此基础上制定本书的研究内容和路线。

1.1 引言

高速铁路的迅猛发展，不仅在国内给人们带来了便捷惬意的生活体验，助推社会经济发展，更是在国际上作为升级版的“丝绸之路”，已经成为我国外交的新名片，在推动“一带一路”建设和实现中华民族的伟大复兴中发挥着重要作用。目前我国国内高铁运营里程超过3.5万km，总旅客发送量超过200亿人次，其中2019年旅客发送量高达35.7亿人次。我国在高铁领域取得了举世瞩目的成就，如何保证高铁长期、安全、稳定运营成了国内外关注度极高的问题。国内高铁专家提出“如何科学地维护规模如此庞大的运营线路，从而使高速铁路能够长期、安全、稳定运营，已经成为现阶段面临的突出难题，而探明高速铁路基础结构在长期运营过程中的动态性能演变行为与规律则是解决这一问题的关键，是当前迫切需要研究的重大课题。”

2000年6月，一列欧洲之星列车在法国北部出轨，14人受伤，当时列车时速达290km，路基不平导致的铁轨变形是事故的直接原因。据统计，高速铁路80%的养护维修工作与由路基沉降所引起的轨道病害相关，过渡段作为连接土质路基与刚性构筑物（桥梁、隧道和涵洞等）的结构，是高速铁路长期运营过程中出现问题最多的结构之一。

……