路基不均勻沉降對無砟軌道結(jié)構(gòu)的動力影響與沉降限值研究.pdf

1、近年來，高速鐵路的蓬勃快速發(fā)展為鐵路運輸事業(yè)帶來了新的活力和新的機遇。無砟軌道結(jié)構(gòu)由于采用了自身穩(wěn)定性較好的混凝土或瀝青道床板和水硬性支承層代替碎石道砟道床來傳遞行車荷載，在高速條件下，其線路的穩(wěn)定性和耐久性具有明顯優(yōu)勢。土質(zhì)路基在高速列車的長期循環(huán)荷載下不可避免會發(fā)生沉降變形，不但制約著列車運行速度的提升，還會對車輛的舒適度和平穩(wěn)性有很大影響，而且產(chǎn)生的動力附加作用對軌道結(jié)構(gòu)有很大的影響。無砟軌道結(jié)構(gòu)幾何調(diào)整能力有限，路基沉降變形較大

2、，超過扣件調(diào)整能力后，就需要花費高昂的代價去處理。因此，研究路基不均勻沉降對車輛和軌道結(jié)構(gòu)的影響對保證行車舒適性和安全性以及無砟軌道結(jié)構(gòu)的平順性和耐久性都具有重要意義。
　　本文以京滬高速鐵路作為研究對象，針對路基上CRTS-Ⅱ型板式無砟軌道，借助計算機有限元軟件ABAQUS，建立了高速列車-無砟軌道-路基三維有限元動力學模型，分析路基發(fā)生不均勻沉降時，列車通過不均勻沉降路基地段時，無砟軌道結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)層的動力響應。研究表明:當車輛

3、通過有路基不均勻沉降的路段時，路基沉降最大值上方位置為無砟軌道結(jié)構(gòu)不利位置。路基沉降對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響隨著沉降幅值的增大而不同程度的呈現(xiàn)增大趨勢，不利于軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，同時行車舒適性也會受到影響。在相同的路基沉降工況下，隨著車輛運行速度的增加，車輛及無砟軌道的動力響應增加，無砟軌道路基沉降限值的控制與列車速度有關(guān)。根據(jù)評價指標得到在不同的沉降工況，不同的行車速度下，車體垂向加速度和支承層縱向拉應力為沉降限值控制因素。針對