1、目前，中國已擁有世界上最大規(guī)模以及最高運營速度的高速鐵路網(wǎng)，高速鐵路要求軌道結(jié)構(gòu)具有高平順性和高穩(wěn)定性。路基及其與剛性結(jié)構(gòu)物連接處所設(shè)置的過渡段，其長期動力穩(wěn)定性和后續(xù)的沉降變形對列車能否高速運行將起到控制作用。過渡段是路基的薄弱環(huán)節(jié)，是高鐵路基中需要研究的重要結(jié)構(gòu)物之一，而對于相鄰過渡段之間相互影響的動力特性也有必要進(jìn)行深入分析。本文在總結(jié)國內(nèi)外路基動力響應(yīng)及過渡段等相關(guān)問題研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以武廣高速鐵路相鄰過渡段為研究對象，結(jié)合國

2、家自然科學(xué)基金項目和鐵道部科技研究計劃重大項目，采用現(xiàn)場參數(shù)測試、現(xiàn)場動響應(yīng)測試、室內(nèi)動力試驗、理論分析和仿真計算等手段，對過渡段路基的動響應(yīng)特性、動力穩(wěn)定性和長期變形特性開展了深入研究。主要工作和研究成果如下:
　　(1)通過現(xiàn)場波速試驗獲取了相鄰涵-路過渡段路基各結(jié)構(gòu)層填料的動模量、剪切波速、壓縮波速和動泊松比等基本動力學(xué)參數(shù)。通過現(xiàn)場激振試驗獲取了典型斷面的動剛度、動阻尼比和豎向振動無阻尼固有頻率。涵頂/過渡段/普通路基的路

3、基綜合剛度比的分析表明，過渡段的設(shè)置保證了剛性結(jié)構(gòu)物與路基之間的平穩(wěn)過渡。路基的固有頻率與動剛度成正比，但不同剛度斷面之間的固有頻率差值不大。
　　(2)基于經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸夥椒?、希爾伯特變換等信號處理技術(shù)和隨機振動理論，提出了一種利用環(huán)境激勵下路基振動信號識別路基固有頻率的系統(tǒng)方法。利用該方法獲取了相鄰涵-路過渡段典型斷面的路基固有頻率，并與其他方法進(jìn)行了對比驗證，表明該方法的識別結(jié)果可靠且測試方便，識別結(jié)果較其他方法更全面。

4、>　　(3)武廣高速鐵路“聯(lián)調(diào)聯(lián)試”期間和正式運營20個月后，先后對試驗工點相鄰涵-路過渡段路基進(jìn)行了2次大型現(xiàn)場動響應(yīng)測試。采用經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸獾刃盘柗治龇椒▽y試信號進(jìn)行預(yù)處理，以剔除噪聲干擾及趨勢項，并通過假設(shè)檢驗篩選出有效測試結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，對動響應(yīng)進(jìn)行了時域統(tǒng)計、振動頻譜基本特征分析，并利用小波方法獲取振動信號不同頻段的振動能量比，進(jìn)行路基振動特性的深入分析。具體的分析內(nèi)容包括:
　?、俾坊鶆禹憫?yīng)（動應(yīng)力、振動加速度、振動

5、速度、動位移）沿線路縱向的分布規(guī)律;
　　②路基綜合剛度以及軸重、車速等行車因素對路基動響應(yīng)、振動能量分布的影響，并結(jié)合自振頻率識別結(jié)果分析了引起路基振動的主導(dǎo)激振源;
　?、鄱涕g距相鄰涵洞對其間普通路基動響應(yīng)、振動能量的疊加影響:
　　④對比分析了不同路基結(jié)構(gòu)層動響應(yīng)、振動能量特征，以上述分析此為基礎(chǔ)評價了過渡設(shè)置的實際效果，并對其設(shè)計提出建議。
　?、輰纱螠y試的路基動響應(yīng)、頻譜特征及振動能量分布進(jìn)行對比，結(jié)

6、果表明相鄰涵-路過渡段的穩(wěn)定性、線路縱向的整體平順性良好。根據(jù)運營期前后動響應(yīng)和振動能量的大小、分布與衰減規(guī)律的變化情況，提出了應(yīng)以路基上、下部結(jié)構(gòu)層剛度的合理匹配為原則進(jìn)行路基設(shè)計。
　　(4)基于路基填料的室內(nèi)、外參數(shù)試驗以及運營期間路基動響應(yīng)實車測試結(jié)果，采用臨界動應(yīng)力法、有效振速法和動剪應(yīng)變法對相鄰涵-路過渡段路基進(jìn)行動力穩(wěn)定性驗算。再結(jié)合兩次現(xiàn)場實車測試的動響應(yīng)及其對比結(jié)果、運營期附加沉降監(jiān)測結(jié)果分析評價了相鄰涵-路過渡

7、段的長期動力穩(wěn)定性。
　　(5)利用路基填料的室內(nèi)動力試驗數(shù)據(jù)，擬合其累積塑性應(yīng)變與加載次數(shù)的關(guān)系式并獲取擬合參數(shù):結(jié)合基于FLAC3D三維差分軟件所建仿真模型計算的偏動應(yīng)力結(jié)果，計算循環(huán)動載作用下的路基累積塑性變形，并與現(xiàn)場大型疲勞試驗結(jié)果進(jìn)行對比驗證。這種仿真計算和室內(nèi)動力試驗相結(jié)合的思路可為高速鐵路路基的累積塑性變形預(yù)測提供參考。
　　(6)建立武廣高速鐵路典型斷面的動力有限元分析模型，模型中基床底層、路基本體采用等效