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CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道层间离缝内动水特性研究
| 论文题名： | CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道层间离缝内动水特性研究 |
| 关键词： | 无砟轨道;含水离缝;流固耦合;动水特性 |
| 摘要： | 经现场调研发现，路基上CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板与支承层间出现大量离缝，南方多雨地区，雨水进入离缝后，在列车荷载作用下，离缝内部的雨水会被挤出，出现冒浆现象。列车荷载与雨水共同作用下，层间损坏加快，直接影响着轨道结构的安全与耐久性。因此，研究列车荷载与雨水共同作用下，CRTSⅠ双块式无砟轨道层间离缝内动水特性至关重要。 (1)结合实地调研情况与国内外混凝土结构水伤损研究资料，归纳总结层间离缝的成因以及离缝的扩展演化过程，简要介绍了研究所用的流体、固体、流固耦合理论以及分析流固耦合问题的软件ANSYS-CFX。 (2)设计了列车与水耦合作用下CRTSⅠ双块式无砟轨道层间离缝内动水压力模型试验，研究离缝不同位置处动水压力变化特点;加载幅值与频率对动水压力的影响。对所有试验工况进行软件模型计算，对比分析，以此验证软件模型计算的有效性。结果显示:软件模型计算与试验所得的动水压力变化规律基本一致、数值相差不大，因此，软件模型计算具有一定的有效性。 (3)以路基上CRTSⅠ型双块式无砟轨道为例，根据流固耦合的基本原理，建立了列车荷载与水耦合作用下，离缝内动水特性双向瞬态流固耦合三维计算模型。计算时，假设流体为均匀、不可压缩理想液体。应用数值分析方法(ANSYS-CFX软件计算)，采用离缝内动水特性计算模型，研究离缝内动水特性。主要得到:列车荷载作用在双块式无砟轨道上时，层间离缝内动水压力和动水流速出现正负交替变化的现象。离缝尖端处动水压力最大，开口处动水压力最小，距离尖端越远，动水压力越小;离缝尖端处动水流速最小，开口处动水流速最大，距离尖端越远，动水流速越大。离缝厚度、离缝深度以及列车速度是影响离缝内动水特性的重要因素，动水压力和动水流速均随离缝厚度的增加而减小;随离缝深度的增加而增大，其中离缝深度超过1000mm后，动水压力与动水流速急剧增大;随列车速度的增加而增大。 |
| 作者： | 郭成满 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨荣山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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