路基不均勻沉降對(duì)CRTSⅢ型板式無(wú)砟軌道力學(xué)特性的影響.pdf_第1頁(yè)
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1、路基是高速鐵路無(wú)砟軌道的基礎(chǔ),也是鐵路線路工程中較為薄弱的環(huán)節(jié)。隨著高速鐵路的飛速發(fā)展,路基結(jié)構(gòu)的沉降變形等問題,越來(lái)越受到工程界的廣泛關(guān)注。路基發(fā)生不均勻沉降時(shí),會(huì)導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)平順性降低,甚至引起軌道破壞,對(duì)行車安全性和運(yùn)行平穩(wěn)性帶來(lái)影響,所以研究路基發(fā)生沉降變形時(shí),無(wú)砟軌道的受力和變形特性是很有必要的。
  在總結(jié)了常見無(wú)砟軌道、路基沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)內(nèi)外路基沉降的研究方法和成果的基礎(chǔ)上,采用有限元方法建立了CRTSⅢ型板式

2、無(wú)砟軌道梁-體有限元空間模型,基于車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論,建立了車輛-無(wú)砟軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)模型,獲得作用于軌道結(jié)構(gòu)上的激振力,對(duì)路基沉降引起的無(wú)砟軌道力學(xué)性能進(jìn)行了研究。
  首先,利用CRTSⅢ型板式軌道有限元模型,分析了軌道自重和典型路基沉降作用下無(wú)砟軌道的受力和變形特性,對(duì)比了不同路基沉降波長(zhǎng)和幅值對(duì)無(wú)砟軌道靜力學(xué)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:路基發(fā)生余弦型不均勻沉降時(shí),路基以上各層結(jié)構(gòu)會(huì)在自重作用下發(fā)生跟隨性變形,變形曲線

3、和路基沉降曲線的形狀相似,并最終反映為軌面幾何不平順,影響無(wú)砟軌道的平順性,而且對(duì)軌道結(jié)構(gòu)受力有較大的影響。無(wú)砟軌道的受力和變形受沉降波長(zhǎng)和幅值的綜合影響,沉降幅值較大會(huì)導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)脫空;沉降波長(zhǎng)在20~25m時(shí)軌道結(jié)構(gòu)的受力較大,應(yīng)該引起重視。
  其次,研究了典型路基沉降作用下軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)無(wú)砟軌道力學(xué)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),無(wú)砟軌道跟隨性變形隨著軌道結(jié)構(gòu)厚度的增大而減小,各結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力也會(huì)受到一定的影響。自密實(shí)混凝土彈性模

4、量的折減對(duì)軌道受力和變形影響較小,但長(zhǎng)期服役作用下混凝土彈性模量折減率的增大對(duì)路基沉降下無(wú)砟軌道的變形和受力有較大影響。
  最后,利用車輛-軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)模型獲得輪軌間作用力,作為無(wú)砟軌道的激振力,分析了路基不均勻沉降對(duì)軌道動(dòng)力學(xué)特性的影響,對(duì)比了軌道振動(dòng)特性隨行車速度、沉降波長(zhǎng)和幅值的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,路基沉降對(duì)無(wú)砟軌道動(dòng)力學(xué)影響很大,沉降最大值位置處的軌道振動(dòng)位移、加速度和應(yīng)力比其他位置大得多。行車速度越大,對(duì)軌道

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