相比普鐵與高鐵而言,列車動(dòng)載作用下重載鐵路路基的動(dòng)力特性更突出。依托浩吉重載鐵路工程背景建立"列車-有砟軌道-基床-地基"三維數(shù)值模型,對(duì)不同荷載條件下重載鐵路水泥改良膨脹土路基的動(dòng)力特性進(jìn)行分析。同時(shí),結(jié)合室內(nèi)動(dòng)三軸試驗(yàn),獲取水泥改良膨脹土填料臨界動(dòng)應(yīng)力,并建立填料累積變形經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?綜合"強(qiáng)度-變形"指標(biāo)對(duì)重載鐵路水泥改良膨脹土路基的長(zhǎng)期動(dòng)力穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明:路基動(dòng)應(yīng)力受軸重影響敏感性大于車速,軸重25～30 t重載列車動(dòng)載作用路基面動(dòng)應(yīng)力是預(yù)留客運(yùn)列車作用時(shí)的1.2倍;不同列車荷載作用下重載鐵路改良膨脹土路基的動(dòng)應(yīng)力沿深度逐漸衰減,動(dòng)力影響深度是基床設(shè)計(jì)厚度（2.5 m）的1.2～1.6倍,但影響范圍內(nèi)路基動(dòng)應(yīng)力水平遠(yuǎn)小于填料臨界動(dòng)應(yīng)力范圍,說明路基動(dòng)強(qiáng)度穩(wěn)定滿足要求;結(jié)合動(dòng)三軸試驗(yàn)"應(yīng)變-振次"穩(wěn)定性曲線,建立考慮振次、應(yīng)力水平等多因素的水泥改良膨脹土填料累積變形經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?預(yù)測(cè)400萬振次基床表面累積變形為5.5～6.5 mm,其中前150萬振次累積變形量占比達(dá)85%以上,說明路基動(dòng)變形穩(wěn)定滿足要求;數(shù)值結(jié)果與文獻(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)吻合,驗(yàn)證模型的合理性。 

【文章來源】：鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2020,64(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

C80敞車模型

路基模型考慮尺寸效應(yīng)。翟婉明等[17]提出軌道尺寸需滿足車輪作用點(diǎn)位置到鋼軌兩端距離>30 m,李成輝等[18]指出軌道兩端與最外端輪距邊界距離需>20倍軌枕間距。因此,路基模型沿行車方向取100 m,地基深度取5 m,地基橫向?qū)挾妊仄履_向外延伸5 m,見圖2。模型中輪軌切向作用采用相對(duì)簡(jiǎn)單罰函數(shù)摩擦模型,法向接觸由Hertz非線性彈性接觸理論確定。軌道不平順性基于美國(guó)五級(jí)譜高低不平順樣本結(jié)果,利用 Matlab 軟件采用基于頻域功率譜等效法,可以將不平順軌道譜轉(zhuǎn)化為不平順幅值沿線路縱向空間分布;通過設(shè)定輪軌接觸面位移量與接觸力關(guān)系,運(yùn)用位移加載方式對(duì)輪軌相互作用及運(yùn)行軌跡進(jìn)行描述。

由圖4可知:軸重25～30 t時(shí)速120 km/h試驗(yàn)編組列車通過時(shí),路基面動(dòng)應(yīng)力幅值117.7～123 kPa;C80貨車組通過時(shí)路基面動(dòng)應(yīng)力為95～117.7 kPa,接近數(shù)值結(jié)果(106.3 kPa)。圖4 朔黃鐵路測(cè)試數(shù)據(jù)[11]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]振動(dòng)荷載作用下浸水過程對(duì)重載鐵路基床變形特性影響研究[J]. 韓博文,馮懷平,應(yīng)志超,李立增.  振動(dòng)與沖擊. 2019(01)
[2]高速鐵路路基動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 陳云敏,邊學(xué)成.  土木工程學(xué)報(bào). 2018(06)
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[4]重載鐵路焊接接頭不平順對(duì)輪軌動(dòng)態(tài)作用影響[J]. 高原,王平,徐井芒,陳嶸.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]運(yùn)營(yíng)前后高速鐵路短間距路涵過渡段振動(dòng)特性測(cè)試研究[J]. 屈暢姿,魏麗敏,王永和,何群.  鐵道學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]有砟-無砟軌道過渡段動(dòng)不平順特性研究[J]. 李成輝,亓偉,耿浩,劉玉濤.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]持續(xù)動(dòng)荷載作用下基床粗粒土填料累積塑性應(yīng)變?cè)囼?yàn)研究[J]. 梅慧浩,冷伍明,劉文劼,聶如松,徐顯達(dá).  鐵道學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]重載鐵路路基基床結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)方法[J]. 呂文強(qiáng),羅強(qiáng),劉鋼,蔣良濰,張良.  鐵道學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]膨脹土路塹基床新型防水層振動(dòng)荷載下服役性能試驗(yàn)研究[J]. 楊果林,邱明明,何旭,申權(quán).  振動(dòng)與沖擊. 2016(05)
[10]重載鐵路粗粒土填料動(dòng)力特性及累積變形分析[J]. 冷伍明,周文權(quán),聶如松,趙春彥,劉文劼,楊奇.  巖土力學(xué). 2016(03)

碩士論文
[1]蒙華鐵路30t軸重重載列車動(dòng)力學(xué)研究[D]. 伍泓樺.西南交通大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3237978