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高速铁路路基不均匀沉降对整体道床受力变形及开裂的影响研究
| 论文题名： | 高速铁路路基不均匀沉降对整体道床受力变形及开裂的影响研究 |
| 关键词： | 高速铁路;路基不均匀沉降;整体道床;受力变形;开裂机理 |
| 摘要： | 整体道床作为高速铁路无砟轨道的一种结构形式，因其高平顺、高稳定和少维修的特点，在中国高速铁路建设中得到了广泛应用。但整体道床作为平铺在路基上的钢筋混凝土板式结构，会因路基的不均匀沉降导致其出现变形、开裂等问题。这不仅会因列车荷载作用使整体道床受力性能发生变化，从而导致行车不平顺、不安全；还会影响整体道床的结构耐久性。鉴于这种情况，本文结合中国西北某高速铁路的具体情况，对高速铁路路基不均匀沉降导致的整体道床受力变形及开裂，以及路基沉降量、列车运行速度和整体道床的受力性能之间的关系展开研究，并在此基础上研究确定路基不均匀沉降限值。主要研究工作如下： 1）实地考察调研中国西北地区高速铁路部分区段整体道床的开裂现状，对调研到的数据资料进行了科学的归纳总结，分析了整体道床缝裂的开裂类型、裂缝位置及裂缝形式等，结合有关理论，对路基不均匀沉降与整体道床开裂机理之间的关系展开了研究。 2）通过建立的有限元模型，分析了道床板混凝土首次、第二次及第三次开裂时的路基不均匀沉降量并研究了这三种沉降工况下裂缝分布、道床板应力及道床板位移等变化规律；对0、5、10、15、20、25、30、35、40（单位mm/20m）等不同沉降工况下整体道床板的开裂以及该沉降工况下的道床板位移与道床板应力进行了分析研究，在此基础上得出了高速铁路路基不均匀沉降与道床板受力变形及开裂之间的映射关系。 3）通过建立的有限元模型，结合路基不均匀沉降与整体道床板受力变形及开裂之间的映射关系，探讨了在不同列车运行速度、不同路基沉降量下，整体道床车体垂向加速度、钢轨位移、道床板位移以及道床板应力等特性的变化规律并对其进行深入的分析研究，基于此得到了路基沉降量与列车运行速度对整体道床受力性能的影响关系。 4）通过建立的有限元模型，结合铁路路基不均匀沉降与道床板受力变形及开裂的映射关系和路基沉降量与列车运行速度对整体道床的受力性能的影响关系研究，以列车安全行驶、轨道结构动力特性、旅客乘坐舒适度以及结构可调误差四个角度为出发点展开研究，得出了无砟轨道整体道床板的路基不均匀沉降限值。 |
| 作者： | 王利军 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 唐先习 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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