一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，包括路基本體和軌枕，所述路基本體包括泥巖加砂巖層、粉質(zhì)黏土層和填料層，所述粉質(zhì)黏土層鋪在泥巖加砂巖層和填料層之間，所述軌枕設(shè)置在填料層的上端。本實(shí)用新型通過有限元方法構(gòu)建的列車行駛路基振動響應(yīng)三維模型能充分考慮一整列車移動荷載特性，同時能較真實(shí)反映軌道不平順、車輪扁疤、軌枕空吊、軌縫、動力激擾等各種激勵因素作用。
【專利說明】
一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于鐵路建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型。
【背景技術(shù)】
[0002]目前軌道交通荷載作用下路基振動響應(yīng)分析模型的構(gòu)建方面取得了許多成果，但依然還存在以下幾點(diǎn)缺陷:(I)解析模型中，車輛的激振力大都簡化為移動簡諧荷載或恒荷載;軌道結(jié)構(gòu)一般采用平面多層梁模型;大地以三維層狀彈性介質(zhì)來代替;僅適用于規(guī)則形狀和線彈性問題等，與實(shí)際情況偏差較大；(2)數(shù)值分析模型，荷載一般施加在軌道上，難以考慮軌道不平順、車輪扁疤、軌枕空吊，動力激擾等各種激勵作用;模型通常較小，分析斷面難以考慮一整列車行駛歷經(jīng)過程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，包括路基本體和軌枕，所述路基本體包括泥巖加砂巖層、粉質(zhì)黏土層和填料層，所述粉質(zhì)黏土層鋪在泥巖加砂巖層和填料層之間，所述軌枕設(shè)置在填料層的上端。
[0005]優(yōu)選的，所述路基本體為斜坡路基，該斜坡路基整體形狀左右不對稱。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn):該列車行駛路基振動響應(yīng)模型，與傳統(tǒng)的路基振動響應(yīng)模型相比，本實(shí)用新型通過有限元方法構(gòu)建的列車行駛路基振動響應(yīng)三維模型能充分考慮一整列車移動荷載特性，同時能較真實(shí)反映軌道不平順、車輪扁疤、軌枕空吊、軌縫、動力激擾等各種激勵因素作用，具體建模途徑如下:(I)基于列車-軌道結(jié)構(gòu)-路基-場地大系統(tǒng)的觀點(diǎn)來構(gòu)建兩個子結(jié)構(gòu)模型，其中包括較為成熟的上部列車-軌道結(jié)構(gòu)分析模型，以及軌道結(jié)構(gòu)-路基-場地分析模型，通過軌枕作用力來對接兩個子結(jié)構(gòu)模型；(2)模型尺寸除滿足能容納120個軌枕外，為了降低截斷邊界條件的影響，要適當(dāng)增大尺寸，擬建立120mX80mX30m(不包含無限元邊界)三維模型；(3)無限元邊界結(jié)合有限元進(jìn)行分析，往往比采用邊界元、粘彈性和透射等邊界條件更有優(yōu)勢，基于此，模型四周和底部均采用長5m的無限元邊界來近似模擬波動耗散；(4)動力本構(gòu)關(guān)系采用更能反映土體動力特性的等效線性化粘彈性模型來模擬；(5)由于一列車行駛過程中在各種激勵因素作用下路基場地動力響應(yīng)頻域較寬，非線性程度較高，因此，基于顯示動力計(jì)算方法效率和效果均更好。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型的平面?zhèn)纫晥D。
[0009]圖中:I路基本體、2泥巖加砂巖層、3粉質(zhì)黏土層、4填料層、5軌枕。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0011]本實(shí)用新型提供了如圖1-2所示的一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，包括路基本體I和軌枕5，所述路基本體I為斜坡路基，該斜坡路基整體形狀左右不對稱，所述路基本體I包括泥巖加砂巖層2、粉質(zhì)黏土層3和填料層4，所述粉質(zhì)黏土層3鋪在泥巖加砂巖層2和填料層4之間，所述軌枕5設(shè)置在填料層4的上端。
[0012]該列車行駛路基振動響應(yīng)模型，與傳統(tǒng)的路基振動響應(yīng)模型相比，本實(shí)用新型通過有限元方法構(gòu)建的列車行駛路基振動響應(yīng)三維模型能充分考慮一整列車移動荷載特性，同時能較真實(shí)反映軌道不平順、車輪扁疤、軌枕空吊、軌縫、動力激擾等各種激勵因素作用，具體建模途徑如下:(I)基于列車-軌道結(jié)構(gòu)-路基-場地大系統(tǒng)的觀點(diǎn)來構(gòu)建兩個子結(jié)構(gòu)模型，其中包括較為成熟的上部列車-軌道結(jié)構(gòu)分析模型，以及軌道結(jié)構(gòu)-路基-場地分析模型，通過軌枕作用力來對接兩個子結(jié)構(gòu)模型；(2)模型尺寸除滿足能容納120個軌枕外，為了降低截斷邊界條件的影響，要適當(dāng)增大尺寸，擬建立120m X 80m X 30m(不包含無限元邊界)三維模型；(3)無限元邊界結(jié)合有限元進(jìn)行分析，往往比采用邊界元、粘彈性和透射等邊界條件更有優(yōu)勢，基于此，模型四周和底部均采用長5m的無限元邊界來近似模擬波動耗散；
(4)動力本構(gòu)關(guān)系采用更能反映土體動力特性的等效線性化粘彈性模型來模擬；(5)由于一列車行駛過程中在各種激勵因素作用下路基場地動力響應(yīng)頻域較寬，非線性程度較高，因此，基于顯示動力計(jì)算方法效率和效果均更好。
[0013]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，包括路基本體(I)和軌枕(5)，其特征在于:所述路基本體(I)包括泥巖加砂巖層(2)、粉質(zhì)黏土層(3)和填料層(4)，所述粉質(zhì)黏土層(3)鋪在泥巖加砂巖層(2)和填料層(4)之間，所述軌枕(5)設(shè)置在填料層(4)的上端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車行駛路基振動響應(yīng)模型，其特征在于:所述路基本體(I )為斜坡路基，該斜坡路基整體形狀左右不對稱D
【文檔編號】G06F17/50GK205670295SQ201620492089
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】陳士軍, 鹿慶蕊, 肖燁, 朱占元, 高金賀, 何春鋒, 李鳳臣, 邵煒星, 羅瑩路, 張子臻, 王增亮, 黃子文
【申請人】東華理工大學(xué)