循环荷载下级配碎石填料累积塑性应变及破坏规律研究

发布时间：2024-02-03 02:52

　　级配碎石作为重载铁路路基基床的核心填料,在大轴重列车循环荷载作用下的动力稳定性对于整个路基结构的服役性能至关重要。为探究循环荷载作用下级配碎石填料的累积塑性应变演变特征及破坏规律,以不同细粒含量的级配碎石为研究对象,开展一系列不同应力水平下的大型动三轴试验。试验揭示了细粒含量、围压、动应力幅值对该填料累积塑性应变及临界动应力的影响机制,并基于试验结果,提出不同深度级配碎石填料考虑细颗粒含量参数的临界动应力计算公式,明确了式中各参数的物理意义。研究成果有助于预测重载列车动力荷载作用下基床土体的变形,并对评价既有线路开行大轴重列车的适用性提供参考。

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【部分图文】：

图1STX-600双向振动大型三轴仪

试验仪器采用美国GCTS公司生产的STX-600双向振动大型三轴仪,见图1。该仪器采取电液伺服测试系统,直接数字伺服控制轴向驱动器,可进行大直径粗粒土试样的动、静三轴试验。具有应力式控制和应变式控制2种模式,可施加最大轴向静态荷载1000kN,轴向动态荷载800kN,位移传感....

图2试验用土的粒径级配累积曲线

本试验用土取自某路基填筑级配碎石料场,母岩为花岗岩,筛分后参照TB10625—2017《重载铁路设计规范》[1]中基床表层级配碎石填料的级配进行土样制备,该级配为现场施工填筑过程中采用最多的级配,具有显著代表性。为研究不同污染条件下该填料的长期动力特性,参照文献[15],定义细颗....

图3大型三轴试样制备过程

本试验选取直径为300mm,高度为600mm的试样进行试验,高宽比H/D为2,部分制备过程见图3。试样直径为最大粒径的9.5倍,可消除尺寸效应的影响[16]。本试验模拟现场路基填料含水率不变条件下,细颗粒侵入级配碎石填料层的实际工况,该工况为现场路基服役过程中最常见的一种工况,也....

图4动三轴试验轴向加载方式

试验采用固结不排水试验条件,固结形式为各向等压固结。动态加载波形为正弦波,为避免加载频率对该填料累积塑性应变及破坏规律的影响[15],加载频率采用现场测试C80型重载车辆(车长12m),速度为100km/h,主频统一采用2.5Hz。具体试验加载方式见图4。图4中AB段为施加围压阶....

本文编号：3893588