發(fā)布時間：2020-12-16 03:11

　　為分析鋪設(shè)道砟墊對鐵路有砟道床力學(xué)特性的影響,采用離散單元法和圖像處理技術(shù),構(gòu)建道砟顆粒計算模型,采用"彈性桿"模擬道砟墊,建立高速鐵路道砟墊有砟道床的離散元分析模型,依據(jù)現(xiàn)場測試結(jié)果驗證了模型的正確性。對比分析了列車荷載作用下普通有砟道床和道砟墊有砟道床的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)果表明:鋪設(shè)道砟墊可以從整體上降低有砟道床的振動水平,使道砟顆粒振動加速度的平均值降低9.40%;鋪設(shè)道砟墊可以減少道床中強力鍵的個數(shù),提高道床中較小接觸力出現(xiàn)的概率,使道砟顆粒的平均法向接觸力降低21.7%,平均切向力降低24.4%;道砟墊可以顯著增加道砟顆粒與下部基礎(chǔ)的接觸點數(shù),增大接觸面積,減小接觸力;道砟墊有助于降低道床剛度,增大有砟軌道彈性。 

【文章來源】：振動與沖擊. 2020年19期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

道砟顆粒離散元模型

相對于道砟和混凝土軌枕而言,道砟墊是柔性材料,其受力后會發(fā)生明顯的變形。因此在離散元分析中實現(xiàn)道砟墊受力變形的模擬尤為重要。本文用“彈性桿”模擬道砟墊,如圖2所示,道砟墊由上下邊界單元以及彈性桿組成�？紤]到有砟軌道主要承受豎向荷載作用,故道砟墊模型僅考慮上下邊界單元之間的豎向壓縮,不考慮道砟墊的橫向剪切變形。道砟上下邊界單元之間的接觸模型如圖3所示,單元之間通過彈簧阻尼器建立連接,當(dāng)?shù)理膲|受到外力作用后組成道砟墊模型的“彈性桿”會發(fā)生變形從而實現(xiàn)道砟墊彈性行為的模擬。需要說明的是,本文對道砟墊的形式進行了簡化,如欲分析某一具體形式道砟墊的影響時,還需要針對性的進行論述分析。圖3 道砟墊邊界單元接觸模型

道砟墊邊界單元接觸模型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于DEM-FDM耦合的普通鐵路碎石道床-土質(zhì)基床界面接觸應(yīng)力分析[J]. 肖軍華,張德,王延海,郭佳奇.  工程力學(xué). 2018(09)
[2]離散元中破碎自組織對顆粒破碎影響研究[J]. 張科芬,張升,滕繼東,盛岱超.  巖土工程學(xué)報. 2018(04)
[3]環(huán)境敏感區(qū)橋上有砟軌道鋪設(shè)道砟墊的減振效果[J]. 譚詩宇,蔡小培,崔日新,井國慶.  振動與沖擊. 2017(10)
[4]離散元-有限差分耦合法在鐵路有砟道床研究中的應(yīng)用[J]. 高亮,徐旸.  北京交通大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[5]朔黃鐵路重載擴能的路基強度評估[J]. 狄宏規(guī),冷伍明,薛繼連,周順華.  鐵道學(xué)報. 2014(08)
[6]道砟墊隔振性能理論分析與試驗研究[J]. 龐玲,趙才友,姚力,王平.  鐵道工程學(xué)報. 2014(03)
[7]涵洞地段道砟墊的減振特性[J]. 李培剛,劉學(xué)毅,郝遠行.  西南交通大學(xué)學(xué)報. 2012(02)
[8]路橋過渡段軌道結(jié)構(gòu)的動力性能試驗研究[J]. 練松良,王繼軍,楊文忠,劉揚.  中國鐵道科學(xué). 2009(04)
[9]南京長江大橋有砟橋道床彈性改善的研究[J]. 周宇,許玉德,周紅青,陳利明.  鐵道工程學(xué)報. 2009(01)

碩士論文
[1]增加有砟軌道彈性的措施及其對軌道力學(xué)性能影響[D]. 鄭建.西南交通大學(xué) 2017
[2]重載鐵路用道砟墊試驗研究[D]. 郄錄朝.中國鐵道科學(xué)研究院 2016



本文編號：2919422