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列车速度对无碴轨道路基动力特性的影响

邱延峻 张晓靖 魏永幸

邱延峻, 张晓靖, 魏永幸. 列车速度对无碴轨道路基动力特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(2): 1-5.
引用本文: 邱延峻, 张晓靖, 魏永幸. 列车速度对无碴轨道路基动力特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(2): 1-5.
Qiu Yan-jun, Zhang Xiao-jing, Wei Yong-xing. Influenced of train speed on dynamic characteristics of ballastless track subgrade[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(2): 1-5.
Citation: Qiu Yan-jun, Zhang Xiao-jing, Wei Yong-xing. Influenced of train speed on dynamic characteristics of ballastless track subgrade[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(2): 1-5.

列车速度对无碴轨道路基动力特性的影响

基金项目: 

铁道部科技研究开发计划项目 2005K004-C

详细信息
    作者简介:

    邱延峻(1966-), 男, 浙江衢州人, 西南交通大学教授, 工学博士, 从事道路工程研究

  • 中图分类号: U416.168

Influenced of train speed on dynamic characteristics of ballastless track subgrade

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  • 摘要: 为了分析列车速度对无碴轨道路基动力影响, 采用层状体系理论, 结合有限元方法, 建立无碴轨道路基层状有限元模型, 考虑了列车荷载的不同速度对基床表层振动加速度、竖向动位移、动应力及其横向分布等路基动力特性的影响, 研究了无碴轨道路基荷载作用下的力学行为。结果表明: 列车速度对基床表层加速度的影响较大, 竖向加速度随荷载速度的提高而增大; 列车速度对基床表层动位移影响较小, 速度每提高20 km·h-1, 其值变化不大于0.05 mm; 路基表层动应力随列车速度的提高呈现一定的波动趋势。计算结果与实测结果相似, 证明了该模型的正确性。

     

  • 图  1  计算模型

    Figure  1.  Calculation model

    图  2  网格划分

    Figure  2.  Mesh partition

    图  3  激振力时程曲线

    Figure  3.  Time travel curves of exciting force

    图  4  竖向加速度时程曲线

    Figure  4.  Time travel curves of vertical acceleration

    图  5  竖向加速度波动状态

    Figure  5.  Vertical acceleration fluctuation state

    图  6  竖向动位移时程曲线

    Figure  6.  Time travel curves of vertical displacement

    图  7  竖向动位移波动状态

    Figure  7.  Vertical displacement fluctuation state

    图  8  动应力横向分布特征

    Figure  8.  Transverse distribution characteristic of dynamic stress

    图  9  速度对动应力的影响

    Figure  9.  Speed influence on dynamic stress

    图  10  竖向动位移衰减曲线

    Figure  10.  Decline curves of vertical dynamic displacement

    图  11  竖向动应力衰减曲线

    Figure  11.  Decline curves of vertical dynamic stress

    表  1  轨下基础材料参数

    Table  1.   Material parameters of track substructure

    材料 E/MPa v ρ/(kg·m-3)
    轨道板 3.6×104 0.30 2 600
    CA砂浆 3.0×102 0.35 2 000
    道床板 3.5×104 0.30 2 400
    级配碎石 2.0×102 0.25 2 300
    AB组填料 1.5×102 0.30 2 200
    红层泥岩 1.0×102 0.30 2 100
    地基 8.0×101 0.30 2 000
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    表  2  轨下基础模型几何参数

    Table  2.   Geometric parameters of track substructure model

    材料 H/m m 材料 h/m b/m l/m
    级配碎石 0.7 1∶1.75 轨道板 0.19 2.4 9.91
    AB组填料 2.3 CA砂浆 0.05 2.4
    红层泥岩 3.0 道床板 0.30 3.2
    地基 3.0 级配碎石 3.9
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2006-12-12
  • 刊出日期:  2007-04-25

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