一种列车行驶路基振动响应模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种列车行驶路基振动响应模型，包括路基本体和轨枕，所述路基本体包括泥岩加砂岩层、粉质黏土层和填料层，所述粉质黏土层铺在泥岩加砂岩层和填料层之间，所述轨枕设置在填料层的上端。本实用新型通过有限元方法构建的列车行驶路基振动响应三维模型能充分考虑一整列车移动荷载特性，同时能较真实反映轨道不平顺、车轮扁疤、轨枕空吊、轨缝、动力激扰等各种激励因素作用。
【专利说明】
一种列车行驶路基振动响应模型
技术领域
[0001]本实用新型属于铁路建设技术领域，具体涉及一种列车行驶路基振动响应模型。
【背景技术】
[0002]目前轨道交通荷载作用下路基振动响应分析模型的构建方面取得了许多成果，但依然还存在以下几点缺陷:(I)解析模型中，车辆的激振力大都简化为移动简谐荷载或恒荷载;轨道结构一般采用平面多层梁模型;大地以三维层状弹性介质来代替;仅适用于规则形状和线弹性问题等，与实际情况偏差较大；(2)数值分析模型，荷载一般施加在轨道上，难以考虑轨道不平顺、车轮扁疤、轨枕空吊，动力激扰等各种激励作用;模型通常较小，分析断面难以考虑一整列车行驶历经过程。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种列车行驶路基振动响应模型，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种列车行驶路基振动响应模型，包括路基本体和轨枕，所述路基本体包括泥岩加砂岩层、粉质黏土层和填料层，所述粉质黏土层铺在泥岩加砂岩层和填料层之间，所述轨枕设置在填料层的上端。
[0005]优选的，所述路基本体为斜坡路基，该斜坡路基整体形状左右不对称。
[0006]本实用新型的技术效果和优点:该列车行驶路基振动响应模型，与传统的路基振动响应模型相比，本实用新型通过有限元方法构建的列车行驶路基振动响应三维模型能充分考虑一整列车移动荷载特性，同时能较真实反映轨道不平顺、车轮扁疤、轨枕空吊、轨缝、动力激扰等各种激励因素作用，具体建模途径如下:(I)基于列车-轨道结构-路基-场地大系统的观点来构建两个子结构模型，其中包括较为成熟的上部列车-轨道结构分析模型，以及轨道结构-路基-场地分析模型，通过轨枕作用力来对接两个子结构模型；(2)模型尺寸除满足能容纳120个轨枕外，为了降低截断边界条件的影响，要适当增大尺寸，拟建立120mX80mX30m(不包含无限元边界)三维模型；(3)无限元边界结合有限元进行分析，往往比采用边界元、粘弹性和透射等边界条件更有优势，基于此，模型四周和底部均采用长5m的无限元边界来近似模拟波动耗散；(4)动力本构关系采用更能反映土体动力特性的等效线性化粘弹性模型来模拟；(5)由于一列车行驶过程中在各种激励因素作用下路基场地动力响应频域较宽，非线性程度较高，因此，基于显示动力计算方法效率和效果均更好。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的结构不意图；
[0008]图2为本实用新型的平面侧视图。
[0009]图中:I路基本体、2泥岩加砂岩层、3粉质黏土层、4填料层、5轨枕。
【具体实施方式】
[0010]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0011]本实用新型提供了如图1-2所示的一种列车行驶路基振动响应模型，包括路基本体I和轨枕5，所述路基本体I为斜坡路基，该斜坡路基整体形状左右不对称，所述路基本体I包括泥岩加砂岩层2、粉质黏土层3和填料层4，所述粉质黏土层3铺在泥岩加砂岩层2和填料层4之间，所述轨枕5设置在填料层4的上端。
[0012]该列车行驶路基振动响应模型，与传统的路基振动响应模型相比，本实用新型通过有限元方法构建的列车行驶路基振动响应三维模型能充分考虑一整列车移动荷载特性，同时能较真实反映轨道不平顺、车轮扁疤、轨枕空吊、轨缝、动力激扰等各种激励因素作用，具体建模途径如下:(I)基于列车-轨道结构-路基-场地大系统的观点来构建两个子结构模型，其中包括较为成熟的上部列车-轨道结构分析模型，以及轨道结构-路基-场地分析模型，通过轨枕作用力来对接两个子结构模型；(2)模型尺寸除满足能容纳120个轨枕外，为了降低截断边界条件的影响，要适当增大尺寸，拟建立120m X 80m X 30m(不包含无限元边界)三维模型；(3)无限元边界结合有限元进行分析，往往比采用边界元、粘弹性和透射等边界条件更有优势，基于此，模型四周和底部均采用长5m的无限元边界来近似模拟波动耗散；
(4)动力本构关系采用更能反映土体动力特性的等效线性化粘弹性模型来模拟；(5)由于一列车行驶过程中在各种激励因素作用下路基场地动力响应频域较宽，非线性程度较高，因此，基于显示动力计算方法效率和效果均更好。
[0013]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种列车行驶路基振动响应模型，包括路基本体(I)和轨枕(5)，其特征在于:所述路基本体(I)包括泥岩加砂岩层(2)、粉质黏土层(3)和填料层(4)，所述粉质黏土层(3)铺在泥岩加砂岩层(2)和填料层(4)之间，所述轨枕(5)设置在填料层(4)的上端。2.根据权利要求1所述的一种列车行驶路基振动响应模型，其特征在于:所述路基本体(I )为斜坡路基，该斜坡路基整体形状左右不对称D
【文档编号】G06F17/50GK205670295SQ201620492089
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】陈士军, 鹿庆蕊, 肖烨, 朱占元, 高金贺, 何春锋, 李凤臣, 邵炜星, 罗莹路, 张子臻, 王增亮, 黄子文
【申请人】东华理工大学