既有線重載鐵路路橋過渡段路基變形與加強措施研究.pdf

1、客運高速、貨運重載是當今世界各國鐵路發(fā)展的兩大趨勢，而貨運重載化已經成為大多數(shù)鐵路大國貨物運輸現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志。重載鐵路由于軸重增大，速度提高，加劇了列車/線路系統(tǒng)的動力相互作用，也使路基的變形和動力響應加劇。路橋過渡段在這種動力作用下將產生較大的差異沉降，給行車安全帶來極為不利的影響，并且沉降差還會使列車高速通過時對線路產生較大的附加動力作用，又加劇沉降差發(fā)展，加速路基破壞。另外，由于歷史的原因，既有鐵路路橋過渡段路基設計標準較低

2、，路基質量已不能滿足要求。 因此，將輪軌系統(tǒng)與路基系統(tǒng)放到整個系統(tǒng)中去考察，建立合理的分析模型，進行多方面的計算分析，總結重載鐵路路橋過渡段路基變形與動力響應的變化規(guī)律，具有重要的理論意義和應用價值。同時，研究既有鐵路路橋過渡段路基、軌道結構的加強措施，對維持線路幾何形態(tài)、保證列車運營安全也有非常重要的現(xiàn)實意義。 基于此，本文以科研項目“運營線路路橋過渡段路基及軌道加強研究”為依托，采用理論分析、現(xiàn)場試驗和數(shù)值計算等手段

3、，首次較為系統(tǒng)地研究了重載鐵路路橋過渡段路基在靜、動力荷載作用下的變形和動力響應特性，深入分析了路橋過渡段縱向二維和三維模型的動力響應規(guī)律，并對路基質量檢驗及加強措施作了研究。本文的主要研究內容和成果如下： （1）介紹了朔黃鐵路沿線的工程地質概況，并結合現(xiàn)場測試數(shù)據詳細分析了路橋過渡段路基的幾何尺寸和質量檢驗結果，得到了路橋過渡段的基本參數(shù)，為進一步分析路橋過渡段路基變形和動力響應提供了依據； （2）利用ANSYS有限元

4、軟件對靜力作用下路橋過渡段路基的變形規(guī)律進了模擬分析，總結了路橋過渡段二維靜力變形規(guī)律，研究了參數(shù)變化對路基變形的影響； （3）建立了兩種路橋過渡段列車-軌道-路基垂向振動系統(tǒng)動力有限元計算模型，計算分析了列車荷載下模型的二維動力響應規(guī)律，給出了ANSYS中路基面上動應力的表示形式； （4）分別對動荷載作用下過渡段路基橫向二維模型的動力響應和移動荷載作用下過渡段路基縱向二維模型的動力響應進行了重點分析，總結了重載條件下過

5、渡段路基橫向和縱向動力響應規(guī)律，研究了基床表層剛度、過渡段填料剛度及密度對動力響應的影響和路基內豎向動應力的變化規(guī)律；深入分析了不同軸重、不同列車速度、不同路基填土模量等因素對過渡段路基動力響應規(guī)律的影響； （5）為研究朔黃鐵路現(xiàn)場試驗段雙線線路條件下路橋過渡段路基的動力響應，對列車上橋、下橋和兩列列車相向而行時路橋過渡段路基的動力響應進行了三維有限元分析，系統(tǒng)地總結了列車荷載上橋、下橋及兩列車荷載相向而行三種情況下路橋過渡段路