發(fā)布時間：2021-06-19 14:22

　　相比普鐵與高鐵而言,列車動載作用下重載鐵路路基的動力特性更突出。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,對不同荷載條件下重載鐵路水泥改良膨脹土路基的動力特性進(jìn)行分析。同時,結(jié)合室內(nèi)動三軸試驗,獲取水泥改良膨脹土填料臨界動應(yīng)力,并建立填料累積變形經(jīng)驗?zāi)Ｐ?綜合"強度-變形"指標(biāo)對重載鐵路水泥改良膨脹土路基的長期動力穩(wěn)定性進(jìn)行評估。結(jié)果表明:路基動應(yīng)力受軸重影響敏感性大于車速,軸重25～30 t重載列車動載作用路基面動應(yīng)力是預(yù)留客運列車作用時的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應(yīng)力沿深度逐漸衰減,動力影響深度是基床設(shè)計厚度（2.5 m）的1.2～1.6倍,但影響范圍內(nèi)路基動應(yīng)力水平遠(yuǎn)小于填料臨界動應(yīng)力范圍,說明路基動強度穩(wěn)定滿足要求;結(jié)合動三軸試驗"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?zāi)Ｐ?預(yù)測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,說明路基動變形穩(wěn)定滿足要求;數(shù)值結(jié)果與文獻(xiàn)測試數(shù)據(jù)吻合,驗證模型的合理性。 

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

【文章頁數(shù)】：6 頁

【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簡單罰函數(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五級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,運用位移加載方式對輪軌相互作用及運行軌跡進(jìn)行描述。

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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]有砟-無砟軌道過渡段動不平順特性研究[J]. 李成輝,亓偉,耿浩,劉玉濤.  鐵道工程學(xué)報. 2017(05)
[7]持續(xù)動荷載作用下基床粗粒土填料累積塑性應(yīng)變試驗研究[J]. 梅慧浩,冷伍明,劉文劼,聶如松,徐顯達(dá).  鐵道學(xué)報. 2017(02)
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[10]重載鐵路粗粒土填料動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軸重重載列車動力學(xué)研究[D]. 伍泓樺.西南交通大學(xué) 2017



本文編號：3237978