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水位变化对高铁路基动力特性及累积变形特性的影响研究
| 论文题名： | 水位变化对高铁路基动力特性及累积变形特性的影响研究 |
| 关键词： | 高铁路基;模型试验;水位变化;动土压力;累积变形;计算公式 |
| 摘要： | 高速铁路路基服役时间长达百年，在长期服役过程中会经受降雨、地下水位变化等于湿循环的作用。使得路基填料的物理力学性质发生改变，加剧轨道路基结构的振动，增加路基在列车动载作用下的累积变形。从而影响了列车运行的安全和舒适，降低轨道结构的使用寿命。因此水位变化对高铁路基的影响是高速铁路线路设计和运营维护中必须考虑的一个问题。 由于高速铁路中车-轨-路耦合系统的复杂性，理论计算有其一定的局限。目前大比尺物理模型试验作为一种有效的手段，已被广泛应用于高铁路基动力特性以及累积变形特性的研究当中。为此浙江大学根据沪宁城际无砟轨道路基的设计和施工标准首次建成1∶1无砟轨道路基模型，并能实现水位升降的模拟。本文通过足尺物理模型试验、Abaqus有限元数值模拟和室内动三轴试验等手段，围绕水位变化对路基动力特性的影响开展研究，主要工作有: (1)根据浙大高铁路基足尺物理模型试验装置制定了水位变化过程中路基动力特性和累积变形特性的试验，分别研究了水位上升与路基干湿循环对路基动力特性以及累积变形特性的影响，具体的试验研究内容包括路基内部动土压力、振动速度、弹性变形以及累积变形。 (2)采用Abaqus有限元软件建立了高铁路基动力特性的分析模型，对路基动土压力随路基深度的衰减规律进行模拟，得出了路基动土压力随路基深度衰减的计算公式。 (3)通过对累积变形试验结果的理论分析，提出了路基累积变形的计算模型。模型考虑了路基初始应力、动土压力以及路基填料性能的影响。模型参数通过室内动三轴试验获得。 (4)最后，为研究轨道路基各结构层在经历列车长期加载以及多次水位变化后的服役性能，长期模型试验试验后，对轨道路基各结构层的性能进行了测试，包括混凝土底座、CA砂浆、基床表层、基床底层以及地基。 |
| 作者： | 赵星 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 陈仁朋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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