道砟膠固化道床是采用道砟粘結(jié)技術將散體道砟顆粒粘結(jié)在一起,從而形成的一種較為穩(wěn)定的新型道床形式。道砟膠固化道床可增強軌道穩(wěn)定性,具有廣泛的發(fā)展前景。但因其道床形式新穎,研究起步較晚,導致對其研究尚未完善。在實際應用的過程中多采用傳統(tǒng)的全斷面式粘結(jié),出現(xiàn)粘結(jié)區(qū)域過大,固化后無法進行后期維護及損壞后拆除困難等問題。本文針對道砟膠固化道床的應用特點,探究了粘結(jié)區(qū)域、道砟膠使用配比、道砟顆粒級配等對道砟膠固化道床的力學特性的影響。主要研究內(nèi)容包括:（1）針對道砟膠固化道床采用離散元法對其進行研究探索,利用EDEM離散元仿真計算平臺進行仿真模擬計算。因道砟膠固化道床由散體道砟顆粒堆積粘結(jié)而成,道砟顆粒的外部輪廓形狀對其粘結(jié)效果起到一定影響。本文采用三視圖立體重建的方法對道砟顆粒的幾何形狀進行基礎重建,得到了較為真實的道砟顆粒結(jié)構(gòu)。并據(jù)國家《鐵路軌道設計規(guī)范》中的相關規(guī)定,在EDEM離散元仿真計算平臺中通過粘結(jié)模型建立起完整的道砟膠固化道床模型。（2）為了驗證模型的準確性和真實性,進行了道砟粘結(jié)實驗,對粘結(jié)道砟進行了垂向剛度測試,并與相同條件下的仿真試驗進行對比分析,驗證了仿真模型的真實性和可行性... 

【文章來源】：昆明理工大學云南省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國中長期高速鐵路規(guī)劃圖

昆明理工大學碩士學位論文2完善的鐵路運行網(wǎng)絡，不僅縮短了人們之間的距離，同時也促進了國家之間文化、經(jīng)濟、科技等各方面的交流，使得國家之間形成命運的共同體，成就了共同繁榮的良好景象。鐵路軌道主要由鋼軌、扣件、軌枕、道床及下部基礎組成[6]。如圖1.2所示。鋼軌主要起到支承和引導機車車輛的車輪、承受車輪傳來的力并傳遞到軌枕上和為車輪滾動提供連續(xù)、平順和阻力最小的表面的作用；扣件主要起到中間連接，將鋼軌固定在軌枕上，阻止鋼軌相對于軌枕發(fā)生縱向移動的作用；軌枕主要起到承受來自鋼軌的各項壓力，并且均勻地傳布于道床、有效地保持軌道的幾何形位的作用；道床主要起到承受來自軌枕的壓力并均勻地傳遞到路基面上、提供軌道的縱橫向阻力，保持軌道的穩(wěn)定性、緩解機車對鋼軌的沖擊的作用。軌道道床是其中最重要的部分，是軌道的基礎，也是軌道平穩(wěn)運行的基礎和保障。所以對于道床，還要求具備一定的排水性、高彈性和便于維修的特性。圖1.2軌道的基本組成Fig.1.2BasicCompositionofOrbits鐵路軌道按照軌下基礎的不同，大致可以被分為兩種。分別是有砟鐵路軌道和無砟鐵路軌道。其主要區(qū)別就在于兩種軌道形式的軌下道床結(jié)構(gòu)組成不同[7]。如圖1.3所示，有砟軌道的軌下道床結(jié)構(gòu)形式是由散體的道砟顆粒堆砌而成，無砟軌道的軌下道床結(jié)構(gòu)形式是由剛體組成。其中，無砟軌道形式是主要應用于高速鐵路，是一種由混凝土、瀝青混合料等形成的整體作為剛性道床所組成的軌道形式，最早在上世紀60年代初期開始在歐洲出現(xiàn)。無砟軌道形式由于道床由剛性道床軌枕鋼軌扣件雙頭夾板螺栓

卻?蕁Ｍ?保?許墓?道還具有良好的排水性能。在造價成本方面，有砟軌道相對于無砟軌道的成本較低，日常維護體系較為完善和便捷。但是，由于散體道床具有散體的不可控性，穩(wěn)定性差，同時隨著運行時間的延長以及向高速和重載方向的發(fā)展，道床沉降明顯，道砟粉化飛濺嚴重，難以保持良好的幾何形態(tài)和軌道的穩(wěn)定性[9]。所以針對這兩種不同的軌道結(jié)構(gòu)形式及其自身特點各個國家對其的應用也各不相同。中國、德國、法國等國家的高速鐵路大多采用無砟軌道形式。日本、英國、比利時等國家的高速鐵路線路大多采用有砟軌道形式。圖1.3有砟和無砟軌道對比圖Fig.1.3ContrastChartofBallastedandBallastlessTracks雖說我國在250km/h以上的新建高速鐵路中，基本采用無砟軌道形式，但有砟軌道形式仍然是不可取代的，在過渡段以及路基較薄弱地段，我國采用有砟軌道。同時，我國有砟軌道形式仍然占據(jù)較大的比例。隨著高速鐵路建設的發(fā)展，有砟軌道無砟軌道

【參考文獻】：
期刊論文
[1]道砟膠分段固化道床動力性能測試與分析[J]. 亓偉,劉玉濤,李成輝.  中南大學學報(自然科學版). 2018(03)
[2]高速鐵路膠粘道砟固化道床的動力學特性[J]. 何斌,肖宏.  鐵道建筑. 2018(02)
[3]鐵路道砟破碎特性的離散元分析[J]. 嚴穎,趙春發(fā),李勇俊,季順迎.  計算力學學報. 2017(05)
[4]膠粘道床橫向阻力特性試驗和離散元分析[J]. 肖宏,令行.  西南交通大學學報. 2017(06)
[5]聚氨酯固化道床技術研究與應用[J]. 韓自力,郄錄朝,王紅,許永賢.  中國鐵路. 2017(05)
[6]道砟級配的分形方法及對道床剪切性能影響[J]. 徐旸,高亮,王紅,楊國濤,趙云哲.  鐵道學報. 2016(12)
[7]Discrete element method analysis of lateral resistance of fouled ballast bed[J]. 徐旸,高亮,張艷榮,尹輝,蔡小培.  Journal of Central South University. 2016(09)
[8]聚氨酯在鐵路道砟粘結(jié)技術中的應用綜述[J]. 朱永見.  鐵道標準設計. 2016(10)
[9]基于顆粒真實幾何形狀的鐵路道砟剪切過程三維離散元分析[J]. 邊學成,李偉,李公羽,Erol Tutumluer.  工程力學. 2015(05)
[10]表觀密度對聚氨酯泡沫固化材料力學性能的影響[J]. 鄭新國,李書明,曾志,翁智財,劉競,楊德軍,謝永江,李林香.  中國鐵道科學. 2015(03)

碩士論文
[1]聚氨酯固化道床力學特性試驗與數(shù)值分析[D]. 賈文利.北京交通大學 2018
[2]基于離散單元法的碎石道砟力學特性研究[D]. 劉力.北京交通大學 2015
[3]基于三維模型重建的鐵路道砟幾何特征研究[D]. 李公羽.浙江大學 2015
[4]基于離散元法的高速鐵路有砟道床力學特性研究[D]. 羅奇.北京交通大學 2014
[5]聚氨酯固化道床結(jié)構(gòu)動力特性研究[D]. 蔣函珂.北京交通大學 2015
[6]高速鐵路道砟膠固化道床軌道過渡段力學特性研究[D]. 胡飛.北京交通大學 2013
[7]有砟—無砟軌道過渡段剛度過渡形式的研究[D]. 劉偉.西南交通大學 2011



本文編號：2934429