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在国家“一带一路”的倡议和随着“四纵四横”高速铁路网的基本建成,在黄土集中分布的陕西、甘肃、山西和宁夏等黄土高原集中分布地区建设了大量的高速铁路网。同时,由于黄土具有极强的水敏感性和极高的动力易损性等特殊性质以及黄土高原地区分布着大量的斜坡和塬、梁、峁等特殊地形地貌,因此高速列车荷载作用可能导致铁路沿线的黄土斜坡、峁等地形地貌发生失稳破坏以及造成路基发生沉降等问题,造成严重的地质灾害和影响高速列车的正常、安全运行。因此,本文基于现场地质调查基础上,选取宝兰客专沿线典型的黄土地形地貌,即路堤段阶梯式黄土斜坡和高架桥下矩形黄土峁场地为研究对象,通过现场振动测试记录不同速度的列车经过这两种类型测试断面的加速度时程,并对测试数据进行时频分析。利用有限元软件建立相应的模型对比分析其在列车荷载作用下的稳定性和不同类型的斜坡和黄土峁场地的振动特性。最后,利用三分之一频程方法分析在各个中心频带上加速度振动级随距离的变化规律,并对其规律进行拟合分析,通过该研究得到以下主要结论:(1)对宝兰客专沿线路堤段黄土阶梯式斜坡和高架桥下矩形黄土峁场地进行了现场振动加速度测试,并对加速度时程在时域中利用加速度峰值amax、振动加速度级VAL和峭度指标K分析了列车运行速度和场地地形地貌对振动传播的影响以及列车自身的运行特征;在频域中利用傅里叶谱、能量谱和三分之一倍频程分析了在不同速度列车荷载作用下不同场地的振动特征,对其产生振动放大的原因进行了分析。(2)利用Hilbert-Huang变换分析了路堤段黄土阶梯式斜坡第一阶梯处的加速度时程曲线,可以判断列车经过该测试断面时是处于变速状态还是匀速状态;利用加速度反应谱分析了高架桥下矩形黄土峁场地自身的振动特性,发现场地的卓越周期基本都在0.025s左右。(3)利用有限元数值软件ABAQUS结合现场特征建立了路堤段不同类型的斜坡场地和高架下不同类型的黄土峁场地,分析了在列车荷载作用下不同类型黄土场地的稳定性,并阐述了可能发生破坏的位置;同时,分析了不同类型黄土场地的动力响应,分别对比不同类型的斜坡和不同类型的黄土峁场地振动传播的差异;此外,还分析了土体力学参数对振动传播的影响。(4)利用三分之一频程变换方法,分别分析了路堤段黄土阶梯式斜坡和高架桥下矩形黄土峁场地在各个中心频带上其加速度级随距离变化的关系,对变化规律相同的进行了分类,并对其随距离变化的规律利用最小二乘法进行了拟合分析,发现同一场地各个频带上的加速度级随距离变化的规律存在很大的差别,且黄土阶梯式斜坡各频带上加速度级的变化规律与矩形黄土峁场地中心频带上加速度级的变化规律截然不同。