考虑颗粒破碎的高铁路基粗粒土填料循环压密本构模型

发布时间：2021-06-08 10:19

　　基于临界状态土力学基本原理,针对高铁路基粗粒土填料长期承受列车振动荷载特点,推导颗粒破碎与塑性功双曲线型经验关系式;考虑循环振次和应力比的影响,提出循环荷载作用高铁路基粗粒土填料颗粒破碎修正函数;依据经典塑性力学理论,修正得到能够考虑颗粒破碎的高铁路基粗粒土填料剪胀方程,进而建立循环荷载作用下半经验半理论的高铁路基粗粒土填料循环压密本构模型。采用向后欧拉法对本构方程进行离散,建立"弹性预测—塑性修正"数值算法,并进行程序二次开发,实现对循环压密模型的求解。通过与室内高铁路基粗粒土填料循环荷载三轴试验结果的对比,验证所建循环压密模型的准确性和适用性。该模型能够准确预测高速列车长期反复荷载作用下路基粗粒土填料的累积变形特性,且能够考虑颗粒破碎和应力比的影响,可用于计算分析高铁路基结构的应力和变形演化规律。 

【文章来源】：中国铁道科学. 2020,41(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

中国高速铁路无砟轨道路基结构典型剖面图

式中：SMPQ为总颗粒破碎程度，用图2所示的加载前后高铁路基粗粒土填料级配曲线中初始级配曲线、加载后级配曲线和颗粒粒径等于0.075 mm的直线围成的面积表示；SMPN为潜在颗粒破碎程度，用图2中初始级配曲线、100%直线和颗粒粒径等于0.075 mm的直线围城的面积表示。2 高铁路基粗粒土填料循环压密模型的建立

(1）在初始加载条件下，粗粒土填料产生弹塑性变形。将初始加载条件达到的最大应力状态作为当前加载条件下的最大加载面。(2）存在1个随着振动次数而不断变化的弹性面。弹性面外部的变形为塑性变形，而弹性面内部则认为是弹性变形。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3218239