路基不均勻沉降對CRTSⅢ型板式無砟軌道力學(xué)特性的影響.pdf

1、路基是高速鐵路無砟軌道的基礎(chǔ)，也是鐵路線路工程中較為薄弱的環(huán)節(jié)。隨著高速鐵路的飛速發(fā)展，路基結(jié)構(gòu)的沉降變形等問題，越來越受到工程界的廣泛關(guān)注。路基發(fā)生不均勻沉降時，會導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)平順性降低，甚至引起軌道破壞，對行車安全性和運行平穩(wěn)性帶來影響，所以研究路基發(fā)生沉降變形時，無砟軌道的受力和變形特性是很有必要的。
　　在總結(jié)了常見無砟軌道、路基沉降的控制標(biāo)準以及國內(nèi)外路基沉降的研究方法和成果的基礎(chǔ)上，采用有限元方法建立了CRTSⅢ型板式

2、無砟軌道梁-體有限元空間模型，基于車輛-軌道耦合動力學(xué)理論，建立了車輛-無砟軌道垂向耦合動力學(xué)模型，獲得作用于軌道結(jié)構(gòu)上的激振力，對路基沉降引起的無砟軌道力學(xué)性能進行了研究。
　　首先，利用CRTSⅢ型板式軌道有限元模型，分析了軌道自重和典型路基沉降作用下無砟軌道的受力和變形特性，對比了不同路基沉降波長和幅值對無砟軌道靜力學(xué)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:路基發(fā)生余弦型不均勻沉降時，路基以上各層結(jié)構(gòu)會在自重作用下發(fā)生跟隨性變形，變形曲線

3、和路基沉降曲線的形狀相似，并最終反映為軌面幾何不平順，影響無砟軌道的平順性，而且對軌道結(jié)構(gòu)受力有較大的影響。無砟軌道的受力和變形受沉降波長和幅值的綜合影響，沉降幅值較大會導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)脫空;沉降波長在20～25m時軌道結(jié)構(gòu)的受力較大，應(yīng)該引起重視。
　　其次，研究了典型路基沉降作用下軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對無砟軌道力學(xué)特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，無砟軌道跟隨性變形隨著軌道結(jié)構(gòu)厚度的增大而減小，各結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力也會受到一定的影響。自密實混凝土彈性模

4、量的折減對軌道受力和變形影響較小，但長期服役作用下混凝土彈性模量折減率的增大對路基沉降下無砟軌道的變形和受力有較大影響。
　　最后，利用車輛-軌道垂向耦合動力學(xué)模型獲得輪軌間作用力，作為無砟軌道的激振力，分析了路基不均勻沉降對軌道動力學(xué)特性的影響，對比了軌道振動特性隨行車速度、沉降波長和幅值的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，路基沉降對無砟軌道動力學(xué)影響很大，沉降最大值位置處的軌道振動位移、加速度和應(yīng)力比其他位置大得多。行車速度越大，對軌道