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大秦线重载铁路路基质量评估理论与方法的研究
| 论文题名： | 大秦线重载铁路路基质量评估理论与方法的研究 |
| 关键词： | 重载铁路;路基;质量检测;有限元分析;控制标准 |
| 摘要： | 高速、重载是世界各国铁路发展的两大趋势，而货运重载化已成为货物运输现代化发展的重要标志。为了解决我国铁路长期存在的运能与运量的矛盾，重载铁路轴重增大，速度提高，使路基的变形以及轮轨系统的动力作用加剧。特别是大范围提速后，既有线轨道几何形位难以长期保持，路基出现的病害日趋增多，尤其路桥过渡段的病害广泛而严重，是产生行车事故的重要原因。因此，研究既有线铁路路基质量能否满足行车安全的要求，具有非常重要的现实意义． 本文依托大秦线重载铁路科研项目，选取典型的路桥过渡段试验断面，采用现场试验、理论分析和数值计算等手段，研究了大秦重载铁路路桥过渡段路基在静、动力荷载作用下的变形规律，并对路基质量检验和路基加强措施作了研究。本文主要研究内容如下： 通过路基现场静力试验和室内试验，对地基系数K30、变形模量Ev1、E2、密度和含水量等进行了测试，结合现场测试数据详细分析了路桥过渡段路基的质量检验结果。由测试结果可知，距离桥台越近土体的承载能力越低，路桥过渡段是加强的重点；可选用K30和Ev2中的一个作为路基压实质量控制的力学指标，并以物理指标为辅控制路基压实质量。 通过对路桥过渡段的动力性能测试，分析了路基动应力和动位移的变化规律。由测试结果可知，沿路基深度方向，动应力迅速衰减；沿线路纵向，随测点距桥台距离的增大动应力有减小的趋势：列车速度、列车轴重以及轨道结构形式对路基动应力均有影响。 利用有限元软件ANSYS对路基结构在列车荷载作用下的静力变形规律进行了研究，分析了参数变化对路基变形的影响，分析结果认为，静力作用下过渡段横向路基两侧荷载作用中心处变形最大；基床表层、基床底层、基底填土以及地基土变形模量对路基沉降均有影响。 在综合分析大秦线路桥过渡段路基现场试验、路基动力特性测试以及数值分析结果的基础上，给出了路基加强范围，认为路桥过渡段和基床表层为加强重点，进而提出了路桥过渡段路基加强措施。 |
| 作者： | 赵欣 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王连俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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