弹性半空间上欧拉梁表面移动荷载引起的位移场

摘要

轨道系统由铁轨、枕木和碎石垫层组成，列车在运行时车轮与轨道系统会相互作用。由于列车的作用使轨道产生弯曲变形，该变形沿荷载移动方向移动，在沿线附近土层内产生了弹性波并向外传播。为评价轨道系统的振动对轨道沿线环境的影响，本文进行了移动荷载作用下弹性半空间表面位移的分析和计算。
　　基于振动产生及传播的机理，将运行的列车模拟为作用在Euler梁上的移动荷载，将轨道系统简化为弹性半空间上的Euler梁模型。引入弹性半空间等效刚度的概念，给出以等效刚度为基础的梁和半空间表面接触反力的解答。经分析，地基表面接触反力是一种分布形式不变的移动荷载，其移动速度等于梁上荷载移动速度。
　　为计算Euler梁上移动荷载作用下半空间的位移场，将地基表面接触反力离散成一系列作用在半空间表面的脉冲。借助任意激励下弹性地基表面振动的解析计算公式，根据地基表面接触反力的特点，把这些脉冲作用引起的弹性波叠加，最后得到了弹性半空间表面位移的解答。在叠加过程中考虑了脉冲荷载之间以及它们空间位置之间的时间延迟，构造了一种荷载产生机制。
　　本文计算了6个点的矩形台阵竖向位移，分析了时程曲线的特点，比较了各点振动的幅值、时滞及其与位置的关系，并对其中两点的自、互相关函数和自、互功率谱进行了计算分析。

目录

弹性半空间上欧拉梁表面移动荷载引起的位移场

DISPLACEMENT FIELD DUE TO AMOVING LOAD ON EULER BEAMRESTING ON AN ELASTICHALF-SPACE

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 选题背景及研究意义

1.3 本文的主要研究内容和思路

1.4 本文的章节安排

第2章 弹性半空间中的波和Euler梁模型

2.1 概述

2.2 相关理论研究现状

2.3 地基振动的产生和传播

2.4 Euler梁计算模型

2.5 本章小结

第3章 移动荷载作用下弹性半空间与Euler梁的相互作用

3.1 概述

3.2 弹性半空间-Euler梁相互作用的等效刚度

3.3 Euler梁的稳态位移

3.4 地基表面反力

3.5 本章小结

第4章 Euler梁表面移动荷载引起的半空间表面位移

4.1 概述

4.2 任意激励下层状弹性地基地面振动的解析表达式

4.3 移动荷载引起的半空间表面位移

4.4 自、互相关函数和功率谱特征

4.5 本章小结

结论

参考文献

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