重載鐵路樁板結構力學特性及有砟軌道合理型式研究.pdf

1、重載鐵路運輸以其運量大、能耗低等綜合優(yōu)勢，已經(jīng)成為世界各國實現(xiàn)鐵路效益最大化的必然選擇。重載鐵路路基可能會出現(xiàn)路基變形過大、工后沉降難以滿足要求等問題，采用樁板結構形式不僅能滿足路基對變形的要求，還能充分發(fā)揮其承載力高、適應能力強的特點。由于樁板結構在重載鐵路有砟軌道上的研究和應用很少，其受力機理和變形特性尚不明確，且根據(jù)以前的研究成果，鋪設在硬質基礎上的有砟道床可能會出現(xiàn)道砟振動過大和道砟粉化等問題，基于此，本文主要對重載鐵路樁板結構

2、力學特性及其上有砟軌道的合理型式展開研究，為樁板結構在重載鐵路有砟軌道上的應用提供理論參考。
　　本文在廣泛的文獻調研基礎上，歸納總結了國內外樁板結構研究現(xiàn)狀及我國重載鐵路路基病害基本狀況。針對重載鐵路貨車荷載軸重大和頻率低的特點，提出了分別建立樁板結構在大軸重荷載作用下和低頻荷載作用下的數(shù)值模型來研究重載鐵路樁板結構力學特性的思路。對建立模型時所采用的有限元和衰減無限元的方法及原理進行詳細的闡述，并確定靜、動力評價指標。

3、　　計算分析了貨車軸重為25t大軸重荷載作用下的樁板結構靜、動力學特性，并對樁板結構幾何參數(shù)進行了敏感性研究。結果表明，現(xiàn)有的樁板結構型式基本可以滿足開行大軸重重載列車的要求。通過與普通路基計算結果進行對比可知，樁板結構路基可以有效控制重載鐵路路基的沉降，改善路基的受力狀況，但由于其剛度較大，導致有砟道床的振動很大，可能會引起道砟粉化等問題。
　　采用有限元與衰減無限元相結合的方法來模擬豎向無限延伸的地基，計算分析了低頻荷載作用下

4、的樁板結構數(shù)值模型。首先，對樁板結構進行模態(tài)分析，并對其材料參數(shù)和幾何參數(shù)進行了敏感性研究。結果表明，重載鐵路樁板結構路基自振頻率具有低頻性。其次，對樁板結構在低頻荷載作用下的荷載傳遞規(guī)律及不同荷載頻率和幅值的影響性進行分析。結果表明，現(xiàn)有的樁板結構型式可以滿足重載列車低頻振動作用的要求，但當荷載頻率接近樁板結構的固有頻率時，振動響應會加劇，可能引起共振現(xiàn)象。
　　對重載鐵路樁板結構有砟軌道合理型式進行了研究。結果表明，寬軌枕可以