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列车荷载与水耦合作用下双块式轨道轨枕脱空机理研究
| 论文题名： | 列车荷载与水耦合作用下双块式轨道轨枕脱空机理研究 |
| 关键词： | 高速铁路;双块式轨道;脱空机理;断裂力学;使用寿命;耦合作用 |
| 摘要： | 双块式无砟轨道在我国高速铁路上应用较为广泛，对无砟轨道服役情况的调研发现，该型轨道出现了不同程度的伤损，比较典型的伤损为双块式轨枕松动病害。特别是在降雨量丰富的地区或排水不良的地段，双块式轨道破损的速率较干燥地区要快得多。目前国内外对相关问题缺乏系统研究，可以借鉴的经验较少。因此针对列车荷载与水耦合作用下双块式轨道的轨枕松动研究，探索无砟轨道水致伤损的相关理论问题，对完善无砟轨道设计理论，合理制定无砟轨道养护维修方法，延长使用寿命等具有重要理论和实际意义。具体研究内容及成果如下: 首先，通过现场调研我国无砟轨道水损害的实际情况，结合国内外研究现状，借鉴公路混凝土路面等方面的研究，初步解释了双块式无砟轨道轨枕脱空水损害的成因，演化过程，影响因素及研究问题的实质。 其次，建立了轨枕-水-道床板流固耦合动力学计算模型，通过采用计算流体力学软件ANSYS CFX对轨枕脱空情况下动水的作用特性进行了计算分析。研究了动水压强、流速的作用特性及不同工况下的变化情况。 然后，设计了轨枕松动脱空的动水压力测量试验，从实验方面研究了动水压力的存在和变化规律，并与理论计算进行了对比，初步验证了理论计算的可行性。 最后，探讨了动水压力和流速对道床板混凝土的冲刷作用和劈裂作用。基于微观角度分析了水流速度对混凝土的冲刷作用力和道床板冲刷的临界动水压强。基于断裂力学基本理论分析了最不利情况下动水对道床板裂缝的劈裂作用。 |
| 作者： | 李耀东 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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