轨道交通单排非连续隔振屏障隔振效果模型试验研究

为了研究轨道交通隔振屏障中的非连续隔振屏障的隔振效果,通过进行隔振井(空井、PVC空井)及混凝土桩(实心桩、空心桩)的室内模型试验,以地表振动加速度级为评价指标,对上述非连续隔振屏障的隔振效果给出了评价,进一步对空心混凝土桩的隔振效果进行了分析。结果表明:高频振动波衰减迅速,中低频振动波是引起土体振动的主要原因;混凝土桩隔振性能优于隔振井,具体隔振效果比较为:混凝土桩空心混凝土桩空井≈PVC空井;对于空心混凝土桩,桩体的空心率越大,隔振性能相对越差;桩体外截面为圆形的空心混凝土桩的隔振效果大于方形;截面内部形状对隔振效果影响较小;空心混凝土桩内填充松散橡胶颗粒、泡沫等阻尼材料无法进一步提高空心桩隔振性能;若填充原场土,填土密度对其隔振性能没有影响。     

考虑列车轴载时序的有砟轨道路基动应力频响特性

列车移动轴列荷载经轨道结构传递扩散至路基,引起的动应力受车辆几何参数影响具有周期性。以单位脉冲函数描述轴载时序的周期特征,引入颗粒介质随机应力扩散理论建立单轴载沿深度扩散分布模型,运用卷积定理推导路基动应力时程及频谱表达式,分析高速铁路有砟轨道路基动应力主频过渡、幅度抑制、快速衰减特性及随列车编组、路基深度的演化规律,并通过现场实测进行验证。研究表明：随列车编组n增加,路基动应力频谱主频由车辆定距频率fb整数倍逐步过渡到车长频率fc整数倍,中国标准动车组条件下存在基频f₁=(1+0.398/n^1.546)·f_c拟合关系;车长频率fc部分整数倍Nr所对应频率f_r=N_r·f_c出现幅度抑制为零现象,由车长L_c和轴距L_a决定,产生周期性幅度抑制条件需满足0.5L_c/L_a为整数;路基动应力频谱谱峰值随主频增加呈快速衰减趋势,并沿路基深度大幅降低,幅度衰减90%所对应截止频率由基床顶面的11倍f_c减至基床底部的2倍。研究成果对深入分析高速铁路路基动力响应特性具有参考价值。     

高速铁路无砟轨道路基动应力概率分布特征及估算方法

明确高速列车引起的路基动力响应是基床结构设计的关键。采用高速动组-CRTSⅢ型无砟轨道-土质路基垂向耦合动力学分析模型,以高速铁路无砟轨道谱生成随机不平顺为激励,分析在行车速度v与轨道谱累积概率λ下的路基面动应力响应特征及统计规律,讨论动应力系数?随机分布的位置和尺度指标μ,β与v,λ内在关系,采用无量纲化技术构建动应力系数?概率估算模型。研究表明：路基面承受的列车动力作用具有显著的随机性,动应力系数?服从Gumbel型极值概率分布,众值μ和离散性β随v,λ增加呈非线性增大趋势;通过引入μ,β受v,λ影响的归一化指数I_μv,I_μλ和I_βv,I_βλ,导出了动应力系数?概率分布参数的二元函数表达μ(v,λ),β(v,λ);基于?的累积分布函数,建立了保证率为p的动应力系数分位值估算方程?(v,λ,p),相较于耦合动力学仿真计算值误差不大于5%。