路基冻胀下CRTSⅢ型板式无砟轨道变形特征及动力影响研究
发布时间：2021-08-17 14:45
随着高速铁路在季冻区的大范围修建,路基冻胀问题已成为亟待解决的重大技术难题。路基冻胀会导致无砟轨道产生不平顺及层间离缝,直接影响列车的安全平稳运行及结构服役性能,是严寒地区高速铁路冬季限速的关键因素。既有研究中,针对路基冻胀机理和控制措施等研究较多,对路基冻胀下无砟轨道力学行为的研究相对匮乏。因此开展路基冻胀引起的一系列与无砟轨道平顺性、车辆动力特性相关的研究至关重要,可为严寒地区高速铁路设计和维护提供理论参考。本文以CRTSⅢ型板式无砟轨道作为研究对象,建立了考虑混凝土塑性和钢筋影响的车辆-无砟轨道-路基空间耦合静动力学模型,从冻胀变形与轨面不平顺间的映射关系、冻胀下无砟轨道层间离缝分布及发展规律、冻胀对车辆-轨道系统动力响应的影响3个方面进行了分析,并对冻胀区路基变形标准及预测诊断开展了研究。主要研究成果及结论如下:（1）建立了高速铁路路基热力学模型,研究了冻胀区路基时空变形特征,提出了采用上凸型余弦曲线来模拟路基不均匀冻胀。基于有限元和混凝土塑性本构理论,揭示了无砟轨道采用混凝土塑性+钢筋网的必要性。另外,分析得出在不同冻胀位置、冻胀量、冻胀波长下对幅值传递比影响较小,短波情况下...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一l季节冻土区高速铁路分布情况
冻结后路基土体体积增大导致路基顶面高程变化的现象。在季冻区修建高速铁路??必然会面对路基冻胀问题，路基冻胀的产生会使轨道结构产生较大的不平顺，影??响行车的稳定性和安全性，甚至引起列车脱轨，如图１－３所示。??图１－３冻胀对轨道的危害??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄａｍａｇｅ?ｏｆ?ｆｒｏｓｔ?ｈｅａｖｅ?ｔｏ?ｔｒａｃｋ??针对路基冻胀机理及防冻胀措施的研究一直是国内外研宄的热点［１］。早在１７??世纪，科学家就注意到了路基存在冻胀现象［２］，俄罗斯西伯利亚铁路局对路基冻胀??４??
降低结构的长期服役性能；如果路基变形过大，将会造成过大的轨道不平顺，影??响行车稳定性和安全性，甚至引起列车翻车事故的发生，路基变形对无砟轨道的??影响如图１－４所示。针对路基变形下无砟轨道的力学特性我国专家学者进行了多方??面的研宄。翟婉明等［５７］总结了高速铁路基础出现累积变形时相关技术难题，提出??了基础结构累积变形和轨面几何形态的映射关系等关键问题。路基地段无砟轨道??主要分为双块式无砟轨道和板式无砟轨道。??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]路基不均匀沉降对车辆-CRTSⅢ型轨道系统动力特性影响[J]. 唐进锋,刘文峰,王浩,秦志. 铁道科学与工程学报. 2018(10)
[2]基于弹性力学考虑冰水相变过程下多年冻土冻胀系数与冻胀率之间的关系[J]. 王贺,郭春香,吴亚平,蒋代军. 岩石力学与工程学报. 2018(12)
[3]高海拔季节冻土区高速铁路路基水-热-冻胀变形特征研究——以兰新客专民乐段为例[J]. 邵珠杰. 冰川冻土. 2018(03)
[4]郑徐高铁CRTS Ⅲ型板式无砟轨道主要技术创新[J]. 李秋义. 铁道工程学报. 2017(12)
[5]板式无砟轨道轨面变形与路基沉降的映射关系[J]. 郭宇,高建敏,孙宇,翟婉明. 西南交通大学学报. 2017(06)
[6]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)
[7]基于冻胀变形的基床表层疲劳寿命预测与分析[J]. 令行,肖宏,陈民子,陆永港. 铁道标准设计. 2017(08)
[8]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)
[9]严寒地区客专路堤阴阳面地温及变形差异分析[J]. 邰博文,岳祖润,刘建坤,沈宇鹏,田亚护,房建宏. 铁道学报. 2017(03)
[10]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)
博士论文
[1]高速铁路无砟轨道空间精细化分析方法及其应用研究[D]. 赵磊.北京交通大学 2015
硕士论文
[1]温度与列车作用下CRTS Ⅱ型板式轨道损伤特性研究[D]. 阮庆伍.北京交通大学 2018
[2]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
[3]路涵过渡段复杂变形对无砟轨道系统的影响研究[D]. 任闯闯.北京交通大学 2016
[4]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
[5]哈齐客专路基温度场及保温措施数值模拟分析[D]. 程佳.石家庄铁道大学 2016
[6]季冻区改性基床表层对路基和轨道结构的影响分析[D]. 陈民子.北京交通大学 2016
[7]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
[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]弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀力学模型及数值模拟[D]. 李超.石河子大学 2010
[10]路基不均匀沉降对双块式无砟轨道的影响研究[D]. 张群.西南交通大学 2007
本文编号：3347962
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一l季节冻土区高速铁路分布情况
冻结后路基土体体积增大导致路基顶面高程变化的现象。在季冻区修建高速铁路??必然会面对路基冻胀问题，路基冻胀的产生会使轨道结构产生较大的不平顺，影??响行车的稳定性和安全性，甚至引起列车脱轨，如图１－３所示。??图１－３冻胀对轨道的危害??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄａｍａｇｅ?ｏｆ?ｆｒｏｓｔ?ｈｅａｖｅ?ｔｏ?ｔｒａｃｋ??针对路基冻胀机理及防冻胀措施的研究一直是国内外研宄的热点［１］。早在１７??世纪，科学家就注意到了路基存在冻胀现象［２］，俄罗斯西伯利亚铁路局对路基冻胀??４??
降低结构的长期服役性能；如果路基变形过大，将会造成过大的轨道不平顺，影??响行车稳定性和安全性，甚至引起列车翻车事故的发生，路基变形对无砟轨道的??影响如图１－４所示。针对路基变形下无砟轨道的力学特性我国专家学者进行了多方??面的研宄。翟婉明等［５７］总结了高速铁路基础出现累积变形时相关技术难题，提出??了基础结构累积变形和轨面几何形态的映射关系等关键问题。路基地段无砟轨道??主要分为双块式无砟轨道和板式无砟轨道。??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]路基不均匀沉降对车辆-CRTSⅢ型轨道系统动力特性影响[J]. 唐进锋,刘文峰,王浩,秦志. 铁道科学与工程学报. 2018(10)
[2]基于弹性力学考虑冰水相变过程下多年冻土冻胀系数与冻胀率之间的关系[J]. 王贺,郭春香,吴亚平,蒋代军. 岩石力学与工程学报. 2018(12)
[3]高海拔季节冻土区高速铁路路基水-热-冻胀变形特征研究——以兰新客专民乐段为例[J]. 邵珠杰. 冰川冻土. 2018(03)
[4]郑徐高铁CRTS Ⅲ型板式无砟轨道主要技术创新[J]. 李秋义. 铁道工程学报. 2017(12)
[5]板式无砟轨道轨面变形与路基沉降的映射关系[J]. 郭宇,高建敏,孙宇,翟婉明. 西南交通大学学报. 2017(06)
[6]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)
[7]基于冻胀变形的基床表层疲劳寿命预测与分析[J]. 令行,肖宏,陈民子,陆永港. 铁道标准设计. 2017(08)
[8]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)
[9]严寒地区客专路堤阴阳面地温及变形差异分析[J]. 邰博文,岳祖润,刘建坤,沈宇鹏,田亚护,房建宏. 铁道学报. 2017(03)
[10]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)
博士论文
[1]高速铁路无砟轨道空间精细化分析方法及其应用研究[D]. 赵磊.北京交通大学 2015
硕士论文
[1]温度与列车作用下CRTS Ⅱ型板式轨道损伤特性研究[D]. 阮庆伍.北京交通大学 2018
[2]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
[3]路涵过渡段复杂变形对无砟轨道系统的影响研究[D]. 任闯闯.北京交通大学 2016
[4]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
[5]哈齐客专路基温度场及保温措施数值模拟分析[D]. 程佳.石家庄铁道大学 2016
[6]季冻区改性基床表层对路基和轨道结构的影响分析[D]. 陈民子.北京交通大学 2016
[7]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
[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]弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀力学模型及数值模拟[D]. 李超.石河子大学 2010
[10]路基不均匀沉降对双块式无砟轨道的影响研究[D]. 张群.西南交通大学 2007
本文编号：3347962
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