高速鐵路縱連板式無砟軌道后臺錨固結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、臺后錨固結(jié)構(gòu)是縱連板式無砟軌道的重要組成部分。目前國內(nèi)外沒有對臺后錨固結(jié)構(gòu)的作用機理和受力規(guī)律進行系統(tǒng)的理論分析，更缺乏試驗研究支持。國內(nèi)京津城際鐵路等采用倒T型主端刺錨固結(jié)構(gòu)，施工工序多，工藝復雜，錨固結(jié)構(gòu)區(qū)采用水泥級配碎石，成本較高，長期性能需進一步觀測研究。本文以京滬高速鐵路為研究對象，從理論和試驗兩方面進行系統(tǒng)研究，提出了適用于AB組填料路基、施工方便并滿足相關(guān)要求的錨固結(jié)構(gòu)。
　　論文根據(jù)縱連板式無砟軌道結(jié)構(gòu)和臺后錨固結(jié)

2、構(gòu)組成，分析了臺后錨固結(jié)構(gòu)受力機理，建立了臺后錨固結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)及路基本體相互作用的一體化計算模型，對相關(guān)輸入?yún)?shù)進行了理論或者試驗驗證。其中應用Mohr-Coulom(M-C)準則描述巖土材料的強度特性建立了路基承受水平荷載的模型，路基水平土體彈性模量和摩擦板與底座板摩擦系數(shù)模型均通過現(xiàn)場實驗取值，使所建模型更能反映實際情況。
　　應用所建模型，通過對公路CRCP錨固結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合我國CRTSⅡ型板式無砟軌道臺后錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)置經(jīng)

3、驗，計算分析了錨固結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律，進行了不同類型的主端刺結(jié)構(gòu)分析，提出了錨固地梁的結(jié)構(gòu)形式，計算對比了單、雙錨固地梁的受力和位移約束效果，提出了∏型主端刺錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
　　對錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)影響規(guī)律分析結(jié)果表明:摩擦系數(shù)對結(jié)構(gòu)的縱向位移影響不大，但對整個錨固結(jié)構(gòu)力的分配有較大的影響;主端刺與底座板之間不同的錨固方式對端刺整體結(jié)構(gòu)的影響較大;∏型主端刺間連接板尺寸越大，對端刺整體結(jié)構(gòu)受力和約束變形越有利，連接板尺寸存在最優(yōu)取值

4、;端刺間距對結(jié)構(gòu)受力和縱向位移的影響不大;摩擦板尺寸對結(jié)構(gòu)受力和縱向位移的影響較大，同樣存在最優(yōu)取值。最后根據(jù)設(shè)計參數(shù)影響規(guī)律分析結(jié)果，進行了主端刺結(jié)構(gòu)組合分析，設(shè)計了最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式。
　　設(shè)計了現(xiàn)場試驗方案，通過∏型主端刺結(jié)構(gòu)現(xiàn)場頂推試驗，得出不同荷載作用下，端刺結(jié)構(gòu)的位移、應力及土體壓力的變化規(guī)律:端刺及摩擦板在荷載作用下，縱向位移變化較大，橫向和垂向位移變化較小;端刺縱向位移隨荷載增加不斷增大，主端刺的縱向位移變化較明顯，小端

5、刺縱向位移變化稍小，端刺變形為彈性變形;縱向力大部分由主端刺承擔;試驗結(jié)果還表明端刺側(cè)土體變形較小，處于彈性范圍。
　　對端刺結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)狀態(tài)分析表明，目前采用的倒T型端刺結(jié)構(gòu)，當?shù)鬃鍎偠日蹨p大于30％或者路基采用普通A、B組填料時，不滿足使用要求。現(xiàn)場對倒T型端刺的頂推試驗也表明:倒T型主端刺縱向變形基本由其結(jié)構(gòu)傾斜和彎曲變形組成;水平板與豎板尤其豎板與底板固結(jié)面積較小，在固結(jié)點形成集中力，單位面積分布力較大，可能導致混凝土產(chǎn)生