• ISSN 0258-2724
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弹射冲击荷载下高速铁路路基振动加速度时频特性

尹紫红 曾毅 魏鸿琳 殷芝 高晶晶

尹紫红, 曾毅, 魏鸿琳, 殷芝, 高晶晶. 弹射冲击荷载下高速铁路路基振动加速度时频特性[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(1): 219-226. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211034
引用本文: 尹紫红, 曾毅, 魏鸿琳, 殷芝, 高晶晶. 弹射冲击荷载下高速铁路路基振动加速度时频特性[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(1): 219-226. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211034
YIN Zihong, ZENG Yi, WEI Honglin, YIN Zhi, GAO Jingjing. Time-Frequency Characteristics of Vibration Acceleration of High-Speed Railway Subgrade Under Ejection Impact Load[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(1): 219-226. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211034
Citation: YIN Zihong, ZENG Yi, WEI Honglin, YIN Zhi, GAO Jingjing. Time-Frequency Characteristics of Vibration Acceleration of High-Speed Railway Subgrade Under Ejection Impact Load[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(1): 219-226. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211034

弹射冲击荷载下高速铁路路基振动加速度时频特性

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211034
基金项目: 国家重点研发计划(VP99QT136Y17001);陕西省教育厅2020年度一般专项科学研究计划项目(20JK0580)
详细信息
    作者简介:

    尹紫红(1971—),男,副教授,博士,研究方向为道路与铁道工程,E-mail:71yzh@163.com

  • 中图分类号: U238;E956

Time-Frequency Characteristics of Vibration Acceleration of High-Speed Railway Subgrade Under Ejection Impact Load

  • 摘要:

    高速铁路具有运营时速快、平顺性高等特点,将其作为列车机动发射站坪具有一定的优势,其振动加速度作为高铁路基结构破坏的关键参数有重要的研究价值. 借助ANSYS有限元分析软件,结合弹塑性理论并引入三维一致粘弹性人工边界及其边界单元,建立半无限长无砟轨道-路基-地基非线性耦合静力学分析模型;在此基础上进行模态分析,得到了模型系统的振型、固有频率,进而建立了动力分析模型,并对比弹性地基梁板模型进行模型验证;基于上述动力分析模型,结合弹射冲击荷载得到了各结构层加速度时域信号;最后,基于EEMD-HHT变换对加速度信号进行时频分析. 研究结果表明:各结构层加速度在荷载突变处取得瞬时加速度峰值,在0.17 s处取得加速度幅值;各结构层加速度成分主要分布在0~20 Hz,其中,2 Hz及10 Hz两处有明显峰值,且在2 Hz附近分布最为集中;自密实混凝土层、底座板、基床表层几乎没有发生加速度成分的吸收,而基床底层及以下有较大幅的吸收,因此,应重点关注0~20 Hz超低频范围内的基床表层及以上结构层的动力响应.

     

  • 图 1  模型前六阶主振型

    Figure 1.  The first six principal modes of the model

    图 2  荷载时程曲线

    Figure 2.  Time-history curve of acceleration

    图 3  加载位置

    Figure 3.  Loading location

    图 4  模型动应力对比

    Figure 4.  Comparison of dynamic stress of models

    图 5  加速度时程曲线

    Figure 5.  Acceleration time history curves

    图 6  各结构层典型固有模态

    Figure 6.  Typical natural modes of structural layers

    图 7  各结构层加速度瞬时幅值

    Figure 7.  Instantaneous acceleration amplitude of structural layers

    图 8  荷载突变时加速度衰减曲线

    Figure 8.  Acceleration attenuation curves at the time of sudden load change

    图 9  各结构层HHT边谱图

    Figure 9.  HHT side spectra of structural layers

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-13
  • 修回日期:  2022-03-17
  • 网络出版日期:  2022-10-13
  • 刊出日期:  2022-03-24

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