【摘 要】
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国内高速铁路的快速发展的同时,轨道交通所带来的振动问题也愈发严重。为减轻振动带来的各种负面影响,相应的科研人士早已着手研究列车振动的产生机理以及传播的规律。本文参考前人的研究成果,建立了车辆-轨道-土体-建筑物的大系统模型,旨在于探究列车振动对列车自身及周围环境的影响,研究开沟距离变化对明沟隔振效率的影响。本文主要工作如下:（1）车辆-轨道耦合系统的垂向耦合随机振动分析。本文选用十自由度车辆模型和
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国内高速铁路的快速发展的同时,轨道交通所带来的振动问题也愈发严重。为减轻振动带来的各种负面影响,相应的科研人士早已着手研究列车振动的产生机理以及传播的规律。本文参考前人的研究成果,建立了车辆-轨道-土体-建筑物的大系统模型,旨在于探究列车振动对列车自身及周围环境的影响,研究开沟距离变化对明沟隔振效率的影响。本文主要工作如下:（1）车辆-轨道耦合系统的垂向耦合随机振动分析。本文选用十自由度车辆模型和弹性支承块式轨道模型为例分别推导运动方程;并以Hertz非线性接触模型计算轮轨间的垂向作用力从而实现车-轨垂向耦合,得到车辆-轨道耦合系统的垂向随机振动方程组,并采用新型积分方法用MATLAB软件进行仿真计算,来模拟列车运行时各部件受到轨道不平顺影响下的振动响应。分析所得结果,并根据所得的结果提出提高车辆舒适性与稳定性的合理建议。（2）土体-建筑物系统的三维建模及振动响应分析。本文运动ABAQUS软件建立土体-建筑物系统的三维模型,模型边界加载粘性人工边界,土体应用弹塑性采用摩尔-库仑屈服条件并根据土层分布情况分层建模,以单元梁结构代替建筑物。加载钢轨受力,通过模型仿真运算得到地表和建筑物的加速度峰值和位移峰值变化曲线,分析图像得到振动在土体中的传播规律以及不同距离建筑物的振动响应情况。（3）隔振研究。本文采用明沟隔振的方法,在土体-建筑物之间的不同位置分别开挖明沟,在加载不变的情况下与无沟情况进行对比,通过分析地表和建筑物在不同位置开挖明沟时的振动响应结果,分析明沟隔振效率,分别得出对土体和建筑物的而言的开挖明沟的最佳位置。综合上述的分析结果给出对于整个土体-建筑物系统模型而言的最佳开挖隔振沟的位置。
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