青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動反應與累積永久變形.pdf

1、隨著青藏鐵路的通車,由列車荷載振動效應引起凍土路基的沉陷問題日益顯著,直接關系到客貨列車的安全營運、能否提速等關鍵科學問題。鑒于此,本論文以青藏鐵路高溫極不穩(wěn)定多年凍土區(qū)路基在氣候變化和列車荷載共同作用下的長期服役性能為應用背景,采用室內試驗、理論分析和數值模擬相結合的技術手段,對青藏鐵路列車荷載下凍土、融土的動力變形特性、列車荷載下路基振動反應和長期列車荷載作用下路基動力永久變形等科學問題進行了基礎性研究,主要研究內容與取得的成果如下

2、。
　　(1)針對不同的動應力條件、環(huán)境溫度和土體物理狀態(tài),通過低溫動三軸試驗,分析了凍結粉質粘土的動力變形特性,研究了列車荷載下凍土的彈性變形和累積塑性變形的變化規(guī)律,建立了凍土回彈模量的經驗模型;并以臨界動應力為歸一化因子,進一步建立了凍土累積塑性應變與動應力條件、振動次數和凍結溫度等參數之間的關系模型。
　　(2)針對凍融循環(huán)與列車荷載作用特點,基于常溫動三軸試驗,研究了凍融循環(huán)次數、融化溫度、動應力幅值等對融化粉質粘

3、土的動態(tài)力學行為的影響,深入研究了凍融循環(huán)和列車循環(huán)荷載綜合作用下融土的彈性變形和累積變形變化規(guī)律,并建立了回彈模量和累積塑性變形與凍融循環(huán)次數之間的關系模型,與以上建立的模型一并為后續(xù)計算分析青藏鐵路路基永久變形提供依據。
　　(3)針對青藏鐵路路基的場地條件,采用有限元-無限元相結合手段,研究了列車行駛對多年凍土區(qū)路基三維振動反應的數值模擬途徑。實現了溫度場和應力場耦合,探討了列車速度、軸重與路基的主要設計參數對路基振動反應的