高速鐵路高架橋-無縫道岔相互作用機理的研究

隨著我國高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)，道岔不可避免地要設(shè)置在高架橋上，形成高架橋-無縫道岔結(jié)構(gòu)體系。高速鐵路橋上無縫道岔相互作用機理非常復(fù)雜，它不僅綜合了橋上無縫線路、無縫道岔以及大跨度橋梁的技術(shù)特點，而且衍生出一系列與高速有關(guān)的技術(shù)難點，是高速鐵路亟待解決的關(guān)鍵問題之一。目前國內(nèi)外在該方面的研究很少，特別是在梁軌相互作用機理、力學(xué)特性變化規(guī)律、參數(shù)選用、橋上無縫道岔群相互作用機理、橋梁結(jié)構(gòu)形式匹配、橋梁變形控制指標(biāo)、支座布置方式、荷載組合原則、車輛-道岔-橋梁系統(tǒng)動力響應(yīng)等方面的研究相當(dāng)匱乏，對我國高架車站軌道的設(shè)計造成障礙。.本項目在充分調(diào)研國內(nèi)外橋上無縫道岔研究成果的基礎(chǔ)上，通過建立和完善既有理論分析模型，并結(jié)合室內(nèi)和現(xiàn)場測試，揭示無縫道岔與高架橋的相互作用機理，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路橋上無縫道岔設(shè)計理論體系，指導(dǎo)我國高速鐵路橋上無縫道岔的設(shè)計和應(yīng)用，并彌補這一領(lǐng)域研究的不足。 2100433B

樁基礎(chǔ)作為重要的基礎(chǔ)形式，已廣泛應(yīng)用在橋梁、港口碼頭、近海平臺和土工建筑（如樁基擋土墻、開挖支護(hù)樁和抗滑樁）等工程項目中。在受到側(cè)向荷載作用下，樁與土之間的相互作用機理十分復(fù)雜。樁在側(cè)向荷載作用下的變形發(fā)展直至破壞過程，實質(zhì)是樁與樁周土體相互協(xié)調(diào)、相互作用的結(jié)果。本研究基于可視化試驗裝置開展了模型單樁在干砂和飽和砂土中的側(cè)向受荷試驗，通過對比分析飽和度和密實度對樁-土相互作用的影響?；赑IV技術(shù)和多臺相機標(biāo)定方法，二次開發(fā)了Stereo-PIV程序。改編相機標(biāo)定工具箱軟件和三維共線方程解析法，自行編寫MATLAB程序，重組三維空間坐標(biāo)。結(jié)合土體表面的三維位移和樁的力學(xué)特性，分析主動樁、被動樁和中間土體的相互影響。本研究將滲水力技術(shù)與粒子圖像測速技術(shù)結(jié)合，研制一種能量測土體位移的滲水力模型試驗裝置，并將此應(yīng)用到側(cè)向受荷樁土體位移場研究中，擴展了PIV技術(shù)的應(yīng)用范圍，量測了在不同重力場下的土體位移變化。還將透明土技術(shù)和粒子圖像測速技術(shù)相結(jié)合，分析側(cè)向荷載樁周土體內(nèi)部的位移變化規(guī)律。通過多個平面的反距離加權(quán)插值分析，獲得了土體內(nèi)部的真三維位移，該方法可以有效的研究樁與土體的內(nèi)部相互作用，為揭示樁-土相互作用機理提供更全面的數(shù)據(jù)。本研究從樁周土體位移的角度對側(cè)向受荷樁的工作機理開展模型試驗研究，為揭示樁-土相互作用機理提供更全面的和完整的參考。 2100433B

結(jié)合我國高速鐵路高架橋的實際工程，采用理論模型分析計算和現(xiàn)場測試相結(jié)合的方法，通過對高速列車－軌道-橋梁－橋墩-基礎(chǔ)-周邊地基土這一振動傳播體系的分析，建立高速列車－軌道-橋梁－橋墩半解析－數(shù)值分析模型和橋墩-基礎(chǔ)-周邊地基土動力相互作用分析模型來預(yù)測我國高速鐵路高架橋系統(tǒng)引起的環(huán)境振動，并選取適當(dāng)?shù)母咚勹F路高架橋段進(jìn)行現(xiàn)場測試，驗證預(yù)測模型的正確性。通過理論分析和試驗結(jié)果研究高速鐵路高架橋軌道交通系統(tǒng)環(huán)境振動的特點及影響因素、振動在高速列車－高架橋－地基土的傳遞規(guī)律、軟土地基上高架橋高速鐵路引起環(huán)境振動的特點、高速列車在高架橋上運行時是否存在臨界速度以及車－橋－墩的共振對地基土振動響應(yīng)的影響等，進(jìn)而對減隔振措施提出合理化建議。該課題的研究將會為新線和既有線高速鐵路高架軌道交通的環(huán)境振動提供預(yù)測和評價，為降低高速鐵路高架橋地面振動及振動傳播提供解決方法和途徑，具有重要的社會意義和應(yīng)用前景。

內(nèi)容簡介

本書重點介紹各種變截樁的特點、荷載傳遞性狀、與土的相互作用機理和破壞性狀等，闡述了各種變截面樁的適用條件、施工、設(shè)計，為廣大土木工程人員、科研人員以及在校研究生提供理論依據(jù)和設(shè)計依據(jù)，也為支盤樁的推廣應(yīng)用擴大了市場。

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