隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展,鐵路路基凍脹已經(jīng)成為季節(jié)性凍土區(qū)高速鐵路建設(shè)和運(yùn)營首要解決的工程問題。路基凍脹會使軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生上拱變形,將嚴(yán)重影響軌道平順性,這對行車安全性和平穩(wěn)性造成嚴(yán)重威脅,同時也會加大鐵路工務(wù)人員的養(yǎng)護(hù)維修工作量,造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。蘭新高速鐵路同時穿越我國多個地質(zhì)區(qū),其中位于祁連山附近的線路易發(fā)生凍脹變形;軌道結(jié)構(gòu)采用大單元雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu),對路基凍脹變形的影響更敏感。本文基于蘭新高速鐵路路基凍脹實(shí)測數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻(xiàn),研究路基凍脹對高速鐵路雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)及行車的動力性能影響,對路基凍脹變形管理限值做初步討論。主要工作內(nèi)容如下:首先,運(yùn)用有限元方法和車輛-軌道耦合動力學(xué)理論,建立高速鐵路雙塊式無砟軌道-路基凍脹變形傳遞模型,研究發(fā)現(xiàn)路基凍脹會引起軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相似的變形,同時還會造成軌道結(jié)構(gòu)各層之間產(chǎn)生離縫,路基凍脹幅值越大離縫現(xiàn)象越明顯,路基凍脹波長越長離縫現(xiàn)象逐漸減弱,軌道結(jié)構(gòu)會呈現(xiàn)出一定的跟隨性。其次,研究路基凍脹對軌道結(jié)構(gòu)變形和振動特性以及高速行車動力性能的影響。建立UM列車動力仿真模型,將路基凍脹引起的軌道變形作為不平順激勵輸入,研究路基凍脹對行車... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

圖 2.1 鋼軌實(shí)體模型示意圖 圖 2.2 扣件模型示意圖（2） 雙塊式無砟軌道蘭新線路基段采用的是 19.5m 單元式道床板雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)，道床板寬 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土現(xiàn)場澆筑。支承層采用 C15 低塑性混凝土連續(xù)澆筑，寬 3.4m，厚 0.3m。相關(guān)參數(shù)具體見表 2.2。表 2.2 雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)各層具體參數(shù)名稱 單位 取值道床板密度 kg/m32500道床板寬×高 m 2.8×0.26道床板彈性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撐層彈性模量 Pa 2.20×1010支撐層密度 kg/m32500

圖 2.1 鋼軌實(shí)體模型示意圖 圖 2.2 扣件模型示意圖（2） 雙塊式無砟軌道蘭新線路基段采用的是 19.5m 單元式道床板雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)，道床板寬 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土現(xiàn)場澆筑。支承層采用 C15 低塑性混凝土連續(xù)澆筑，寬 3.4m，厚 0.3m。相關(guān)參數(shù)具體見表 2.2。表 2.2 雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)各層具體參數(shù)名稱 單位 取值道床板密度 kg/m32500道床板寬×高 m 2.8×0.26道床板彈性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撐層彈性模量 Pa 2.20×1010支撐層密度 kg/m32500

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]西北嚴(yán)寒地區(qū)雙塊式無砟軌道初期力學(xué)性能分析[J]. 韋有信,楊斌,黃誠,趙振航.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2019(08)
[2]蘭新高鐵甘青段路基凍脹自動監(jiān)測及分析研究[J]. 田士軍.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2019(05)
[3]基于動力分析的CRTSⅢ板式無砟軌道路基凍脹控制標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 楊國濤,高亮,劉秀波,趙聞強(qiáng).  鐵道學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]基于高速鐵路路基凍脹的無砟軌道受力特征[J]. 趙國堂,趙磊,張魯順.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]路基凍脹地區(qū)CRTSⅠ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)變形與離縫特征分析[J]. 蔡小培,梁延科,譚詩宇,沈宇鵬.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]CRTSⅡ型板式無砟軌道板下離縫動力影響分析及運(yùn)營評估[J]. 趙國堂,高亮,趙磊,鐘陽龍.  鐵道學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]蘭新客運(yùn)專線浩門區(qū)間路基溫度、水分及凍脹變形特征[J]. 牛富俊,林戰(zhàn)舉,吳旭陽,商允虎,李肖倫,邵珠杰.  冰川凍土. 2016(04)
[8]哈大高速鐵路路基凍脹區(qū)軌道不平順特征分析[J]. 趙國堂,劉秀波,高亮,蔡小培.  鐵道學(xué)報(bào). 2016(07)
[9]嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路無砟軌道路基凍脹管理標(biāo)準(zhǔn)的研究[J]. 趙國堂.  鐵道學(xué)報(bào). 2016(03)
[10]嚴(yán)寒地區(qū)路基凍脹變形特征及過程分析[J]. 王功博,黃新文.  鐵道勘察. 2015(03)

博士論文
[1]高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的研究[D]. 陳鵬.北京交通大學(xué) 2009
[2]客運(yùn)專線無碴軌道設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 趙坪銳.西南交通大學(xué) 2008
[3]季凍區(qū)道路凍脹翻漿機(jī)理及防治研究[D]. 谷憲明.吉林大學(xué) 2007

碩士論文
[1]高速列車作用下黃土路塹環(huán)境振動特性試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 王東.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]蘭新高速鐵路高海拔地段路基凍脹原因分析及防治措施研究[D]. 沈鑫.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]高速鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道路基凍脹影響規(guī)律研究[D]. 趙文博.中國鐵道科學(xué)研究院 2017
[4]嚴(yán)寒地區(qū)路基凍脹下車輛—無砟軌道系統(tǒng)的動力學(xué)行為研究[D]. 郭亮武.北京交通大學(xué) 2017
[5]高速鐵路路基凍脹變形引起的軌道結(jié)構(gòu)變形特性及其對行車的動力影響研究[D]. 郭毅.西南交通大學(xué) 2016
[6]高速鐵路路基凍脹對軌道不平順的影響分析及動力響應(yīng)[D]. 吳仲倫.北京交通大學(xué) 2015
[7]路基不均勻沉降對CRTSⅢ型板式無砟軌道力學(xué)特性的影響[D]. 肖威.西南交通大學(xué) 2015
[8]路基不均勻沉降對岔區(qū)無砟軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的影響研究[D]. 馬軍旺.北京交通大學(xué) 2011
[9]高速鐵路不同類型無砟軌道在不同荷載作用下的受力與變形研究[D]. 易南福.中南大學(xué) 2010
[10]凍土路基列車行駛振動反應(yīng)研究[D]. 于洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3001822