高速铁路路基冻胀对双块式无砟轨道结构的影响研究
发布时间：2021-01-26 21:12
随着我国高速铁路的快速发展,铁路路基冻胀已经成为季节性冻土区高速铁路建设和运营首要解决的工程问题。路基冻胀会使轨道结构产生上拱变形,将严重影响轨道平顺性,这对行车安全性和平稳性造成严重威胁,同时也会加大铁路工务人员的养护维修工作量,造成人力、物力和财力的浪费。兰新高速铁路同时穿越我国多个地质区,其中位于祁连山附近的线路易发生冻胀变形;轨道结构采用大单元双块式无砟轨道结构,对路基冻胀变形的影响更敏感。本文基于兰新高速铁路路基冻胀实测数据和相关文献,研究路基冻胀对高速铁路双块式无砟轨道结构及行车的动力性能影响,对路基冻胀变形管理限值做初步讨论。主要工作内容如下:首先,运用有限元方法和车辆-轨道耦合动力学理论,建立高速铁路双块式无砟轨道-路基冻胀变形传递模型,研究发现路基冻胀会引起轨道结构产生相似的变形,同时还会造成轨道结构各层之间产生离缝,路基冻胀幅值越大离缝现象越明显,路基冻胀波长越长离缝现象逐渐减弱,轨道结构会呈现出一定的跟随性。其次,研究路基冻胀对轨道结构变形和振动特性以及高速行车动力性能的影响。建立UM列车动力仿真模型,将路基冻胀引起的轨道变形作为不平顺激励输入,研究路基冻胀对行车...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2.1 钢轨实体模型示意图 图 2.2 扣件模型示意图（2） 双块式无砟轨道兰新线路基段采用的是 19.5m 单元式道床板双块式无砟轨道结构，道床板宽 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土现场浇筑。支承层采用 C15 低塑性混凝土连续浇筑，宽 3.4m，厚 0.3m。相关参数具体见表 2.2。表 2.2 双块式无砟轨道结构各层具体参数名称 单位 取值道床板密度 kg/m32500道床板宽×高 m 2.8×0.26道床板弹性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撑层弹性模量 Pa 2.20×1010支撑层密度 kg/m32500
图 2.1 钢轨实体模型示意图 图 2.2 扣件模型示意图（2） 双块式无砟轨道兰新线路基段采用的是 19.5m 单元式道床板双块式无砟轨道结构，道床板宽 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土现场浇筑。支承层采用 C15 低塑性混凝土连续浇筑，宽 3.4m，厚 0.3m。相关参数具体见表 2.2。表 2.2 双块式无砟轨道结构各层具体参数名称 单位 取值道床板密度 kg/m32500道床板宽×高 m 2.8×0.26道床板弹性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撑层弹性模量 Pa 2.20×1010支撑层密度 kg/m32500
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北严寒地区双块式无砟轨道初期力学性能分析[J]. 韦有信,杨斌,黄诚,赵振航. 铁道标准设计. 2019(08)
[2]兰新高铁甘青段路基冻胀自动监测及分析研究[J]. 田士军. 铁道标准设计. 2019(05)
[3]基于动力分析的CRTSⅢ板式无砟轨道路基冻胀控制标准研究[J]. 杨国涛,高亮,刘秀波,赵闻强. 铁道学报. 2017(10)
[4]基于高速铁路路基冻胀的无砟轨道受力特征[J]. 赵国堂,赵磊,张鲁顺. 铁道工程学报. 2017(08)
[5]路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析[J]. 蔡小培,梁延科,谭诗宇,沈宇鹏. 北京交通大学学报. 2017(01)
[6]CRTSⅡ型板式无砟轨道板下离缝动力影响分析及运营评估[J]. 赵国堂,高亮,赵磊,钟阳龙. 铁道学报. 2017(01)
[7]兰新客运专线浩门区间路基温度、水分及冻胀变形特征[J]. 牛富俊,林战举,吴旭阳,商允虎,李肖伦,邵珠杰. 冰川冻土. 2016(04)
[8]哈大高速铁路路基冻胀区轨道不平顺特征分析[J]. 赵国堂,刘秀波,高亮,蔡小培. 铁道学报. 2016(07)
[9]严寒地区高速铁路无砟轨道路基冻胀管理标准的研究[J]. 赵国堂. 铁道学报. 2016(03)
[10]严寒地区路基冻胀变形特征及过程分析[J]. 王功博,黄新文. 铁道勘察. 2015(03)
博士论文
[1]高速铁路无砟轨道结构力学特性的研究[D]. 陈鹏.北京交通大学 2009
[2]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D]. 赵坪锐.西南交通大学 2008
[3]季冻区道路冻胀翻浆机理及防治研究[D]. 谷宪明.吉林大学 2007
硕士论文
[1]高速列车作用下黄土路堑环境振动特性试验研究与数值分析[D]. 王东.兰州交通大学 2018
[2]兰新高速铁路高海拔地段路基冻胀原因分析及防治措施研究[D]. 沈鑫.兰州交通大学 2018
[3]高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道路基冻胀影响规律研究[D]. 赵文博.中国铁道科学研究院 2017
[4]严寒地区路基冻胀下车辆—无砟轨道系统的动力学行为研究[D]. 郭亮武.北京交通大学 2017
[5]高速铁路路基冻胀变形引起的轨道结构变形特性及其对行车的动力影响研究[D]. 郭毅.西南交通大学 2016
[6]高速铁路路基冻胀对轨道不平顺的影响分析及动力响应[D]. 吴仲伦.北京交通大学 2015
[7]路基不均匀沉降对CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性的影响[D]. 肖威.西南交通大学 2015
[8]路基不均匀沉降对岔区无砟轨道结构力学特性的影响研究[D]. 马军旺.北京交通大学 2011
[9]高速铁路不同类型无砟轨道在不同荷载作用下的受力与变形研究[D]. 易南福.中南大学 2010
[10]冻土路基列车行驶振动反应研究[D]. 于洋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3001822
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2.1 钢轨实体模型示意图 图 2.2 扣件模型示意图（2） 双块式无砟轨道兰新线路基段采用的是 19.5m 单元式道床板双块式无砟轨道结构，道床板宽 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土现场浇筑。支承层采用 C15 低塑性混凝土连续浇筑，宽 3.4m，厚 0.3m。相关参数具体见表 2.2。表 2.2 双块式无砟轨道结构各层具体参数名称 单位 取值道床板密度 kg/m32500道床板宽×高 m 2.8×0.26道床板弹性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撑层弹性模量 Pa 2.20×1010支撑层密度 kg/m32500
图 2.1 钢轨实体模型示意图 图 2.2 扣件模型示意图（2） 双块式无砟轨道兰新线路基段采用的是 19.5m 单元式道床板双块式无砟轨道结构，道床板宽 2.8m，厚 0.26m，采用 C40 混凝土现场浇筑。支承层采用 C15 低塑性混凝土连续浇筑，宽 3.4m，厚 0.3m。相关参数具体见表 2.2。表 2.2 双块式无砟轨道结构各层具体参数名称 单位 取值道床板密度 kg/m32500道床板宽×高 m 2.8×0.26道床板弹性模量 Pa 3.45×1010道床板泊松比 - 0.3支撑层弹性模量 Pa 2.20×1010支撑层密度 kg/m32500
【参考文献】：
期刊论文
[1]西北严寒地区双块式无砟轨道初期力学性能分析[J]. 韦有信,杨斌,黄诚,赵振航. 铁道标准设计. 2019(08)
[2]兰新高铁甘青段路基冻胀自动监测及分析研究[J]. 田士军. 铁道标准设计. 2019(05)
[3]基于动力分析的CRTSⅢ板式无砟轨道路基冻胀控制标准研究[J]. 杨国涛,高亮,刘秀波,赵闻强. 铁道学报. 2017(10)
[4]基于高速铁路路基冻胀的无砟轨道受力特征[J]. 赵国堂,赵磊,张鲁顺. 铁道工程学报. 2017(08)
[5]路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析[J]. 蔡小培,梁延科,谭诗宇,沈宇鹏. 北京交通大学学报. 2017(01)
[6]CRTSⅡ型板式无砟轨道板下离缝动力影响分析及运营评估[J]. 赵国堂,高亮,赵磊,钟阳龙. 铁道学报. 2017(01)
[7]兰新客运专线浩门区间路基温度、水分及冻胀变形特征[J]. 牛富俊,林战举,吴旭阳,商允虎,李肖伦,邵珠杰. 冰川冻土. 2016(04)
[8]哈大高速铁路路基冻胀区轨道不平顺特征分析[J]. 赵国堂,刘秀波,高亮,蔡小培. 铁道学报. 2016(07)
[9]严寒地区高速铁路无砟轨道路基冻胀管理标准的研究[J]. 赵国堂. 铁道学报. 2016(03)
[10]严寒地区路基冻胀变形特征及过程分析[J]. 王功博,黄新文. 铁道勘察. 2015(03)
博士论文
[1]高速铁路无砟轨道结构力学特性的研究[D]. 陈鹏.北京交通大学 2009
[2]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D]. 赵坪锐.西南交通大学 2008
[3]季冻区道路冻胀翻浆机理及防治研究[D]. 谷宪明.吉林大学 2007
硕士论文
[1]高速列车作用下黄土路堑环境振动特性试验研究与数值分析[D]. 王东.兰州交通大学 2018
[2]兰新高速铁路高海拔地段路基冻胀原因分析及防治措施研究[D]. 沈鑫.兰州交通大学 2018
[3]高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道路基冻胀影响规律研究[D]. 赵文博.中国铁道科学研究院 2017
[4]严寒地区路基冻胀下车辆—无砟轨道系统的动力学行为研究[D]. 郭亮武.北京交通大学 2017
[5]高速铁路路基冻胀变形引起的轨道结构变形特性及其对行车的动力影响研究[D]. 郭毅.西南交通大学 2016
[6]高速铁路路基冻胀对轨道不平顺的影响分析及动力响应[D]. 吴仲伦.北京交通大学 2015
[7]路基不均匀沉降对CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性的影响[D]. 肖威.西南交通大学 2015
[8]路基不均匀沉降对岔区无砟轨道结构力学特性的影响研究[D]. 马军旺.北京交通大学 2011
[9]高速铁路不同类型无砟轨道在不同荷载作用下的受力与变形研究[D]. 易南福.中南大学 2010
[10]冻土路基列车行驶振动反应研究[D]. 于洋.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3001822
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