高速铁路路基表层动力响应与接触劣化的多尺度研究

发布时间：2023-09-03 18:22

　　我国正处于高速铁路快速发展的重要历史时期,从2008年开通第一条京津城际高速铁路以来,高速铁路总里程己超过2.9万公里。由于无砟轨道具有刚度均匀性好、轨道稳定性高、结构耐久性强、维修工作量少等突出优点,在我国新建的高速铁路线路上被广泛采用。运营实践发现,在列车循环荷载与降雨渗水等工程因素的长期作用影响下,无砟轨道混凝土底座板与路基基床表层的接触位置产生了部分病害,典型的有底座板下接触脱空,以及底座板板边翻浆冒泥等。这些病害的产生增加了养护维修的工作量,若不及时处理,还会诱发其他类型病害,严重时还会影响行车安全。因此,开展路基基床表层与无砟轨道底座板之间的接触机理研究,对确保高速铁路长期稳定、安全运营具有重要的理论意义。论文针对路基基床表层级配碎石的动力响应以及级配碎石与轨道结构的接触问题开展研究;采用有限元方法与离散元方法建立仿真模型,通过数值模拟的方法对基床表层级配碎石的动力响应与接触特性进行了宏观与细观的分析。本文主要内容如下:1.建立车辆-轨道-路基有限元耦合动力模型,计算分析路基基床表层在高速列车荷载作用下的动力响应,并将计算结果与现场实测数据进行对比,验证模型的正确性。计算得...

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 理论分析
        1.2.2 数值模拟
        1.2.3 试验研究
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容
2 模型的建立
    2.1 有限元模型的建立
        2.1.1 车辆参数
        2.1.2 轨道结构与下部基础参数
        2.1.3 接触模型
        2.1.4 模型的验证
    2.2 离散元-有限差分耦合模型的建立
        2.2.1 耦合模型计算原理
        2.2.2 耦合模型有限差分部分
        2.2.3 耦合模型离散元部分
        2.2.4 监测位置设置
        2.2.5 模型的验证
    2.3 小结
3 基床表层动力响应有限元分析
    3.1 路基附加动应力分析
    3.2 应力波传递分析
    3.3 能量吸收机制分析
    3.4 小结
4 不同层间接触状态有限元分析
    4.1 接触状态劣化初期
    4.2 接触状态劣化发展
    4.3 接触状态劣化后期
    4.4 小结
5 基床表层动力响应离散元-有限差分分析
    5.1 级配碎石受力分析
    5.2 级配碎石位移分析
    5.3 级配碎石速度分析
    5.4 级配碎石加速度分析
    5.5 小结
6 不同板边裂缝宽度对级配碎石动力响应的影响
    6.1 裂缝对级配碎石受力的影响
    6.2 裂缝对级配碎石位移的影响
    6.3 裂缝对级配碎石速度的影响
    6.4 裂缝对级配碎石加速度的影响
    6.5 小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3845553