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遂渝铁路无砟轨道路隧过渡段实车测试及路基结构FEM计算
| 论文题名： | 遂渝铁路无砟轨道路隧过渡段实车测试及路基结构FEM计算 |
| 关键词： | 无砟轨道;路隧过渡段;实车测试;路基 |
| 摘要： | 我国铁路建设正处于高速发展的阶段，由于无砟轨道结构可显著减小维修工作量、提高高速列车运行的安全性和舒适性等优势，无砟轨道结构在高速铁路和客运专线土质路基上大规模的应用已经成为一种必然趋势。现在已建成或在建的遂渝无砟段、京津城际、武广客专、郑西客专、哈大客专、京沪高速铁路都大规模地铺设了无砟轨道结构。 为了适应地形的起伏变化，铁路沿线存在着大量的路基和隧道、桥梁等结构物。由于路基和隧道两种结构物的轨下支承条件不同，其轨下基础乃至轨道整体的刚度及其变形就会有差异，致使路隧连接部分产生明显的不平顺性现象，当列车经过该区段时附加动力明显加大，从而对行车的安全性、乘坐的舒适性产生不利的影响。为了减轻因轨道刚度和变形突变引起的附加动力作用，在路基与隧道间设置一定长度的过渡段是一种技术处理措施。 本文结合遂渝铁路无砟轨道综合试验段实车测试，分析了无砟轨道路基与隧道刚性渐变混凝土过渡段在CRH2动车组和重载货物列车作用下的路基面动应力、支承层振动位移、支承层振动速度的幅值大小、与行车速度的关系及沿线路纵向的变化规律；同时，开展了双块式无砟轨道路基结构的FEM计算，分析了双块式无砟轨道路基结构在不同轮载力大小、结构层间接触条件、支承层模量、基床表层模量和轨道结构模量整体折减率等情况下的各结构层关键部位的力学响应。实车测试结果表明：路基面动应力、支承层振动位移、支承层振动速度值相对于有砟轨道较小；车辆轴重对路基面动应力、支承层振动位移影响显著，行车速度和车辆动力学性能对支承层振动速度影响较大；动应力、振动变形及振动速度等动力学指标沿过渡段纵向变化平稳，基本实现了路基与隧道之间支承刚度的逐渐过渡。FEM计算结果表明：轮载力对路基面压应力沿纵向的影响范围大约为5m；无砟轨道路基结构的力学响应随着轴重的增加基本上呈线性增加，随着支承层模量的减小而增加：在本文的计算模型下，轨道结构整体模量折减到0.66是一种比较合理的模量组合。耦合状态下的路基面的压应力和竖向变形与实测数据比较接近，但随着摩擦系数的减小应力和变形值逐渐增大。通过FEM计算结果和实车测试结果的对比，可以认为本文建立的数值计算模型能较好地模拟土质路基上双块式无砟轨道路基结构的力学响应。 |
| 作者： | 李佳 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 罗强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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