现代有轨电车基床结构设计方法研究

根据现代有轨电车运行的特点,参照《高速铁路设计规范》和《建筑结构荷载规范》,确定了现代有轨电车轮载冲击系数。基于实测资料,分析了基床表层动荷载分布形式,采用了基床表层动应力按三角形分布的方法。运用Boussinesq弹性理论公式和Odemark的模量与层厚当量假定,确定了路基不同深度处的动应力计算方法。     

基于快速拉格朗日的板式无砟轨道路基动力响应研究

将列车荷载简化为一激振力并作为等效轮轴荷载，运用FLAC3D内置的FISH语言编程实现列车荷载的定时、定点施加，从而模拟列车在轨道结构上的移动加载过程。以遂渝线板式无砟轨道路基结构为对象，建立三维动力分析模型，基于FLAC3D计算平台，利用编制的动力加载程序对轨道路基结构进行了动力响应计算，分析了列车移动荷载作用下路基各结构层的动位移、动应力响应特性以及动响应在路基深度范围内的衰减特性，并以基床表层为研究对象，着重考察了其刚度变化对路基动力响应的具体影响。     

车轮荷载下路基和基底竖向应力计算

在标准交通荷载作用的前提下,考虑非标准交通荷载和路基填土密度的变化,分别计算了集中轴载和均布轴载作用下路基和基底内竖向附加应力和总应力。计算均布交通荷载下路基内应力时,考虑了由于路面材料和路基材料抗压模量差异引起的应力扩散角的存在;计算基底内应力时,将路基作为条形基础,对路基中心下基底内不同深度处的应力进行了计算。计算结果和思路可为验证特殊交通荷载(如超载)下特殊填料(如软岩、风化岩、人工材料等)的承载能力提供理论参考。     

高速铁路路基基床设计

本文以高速列车对铁路路基的基本要求为前提在对路基设计荷载和土的基本动力特性进行研究的基础上，提出高速铁路路基基床的设计方法和有关建议。     

哈大客专路基冻胀变形的观测与分析

通过哈大客专路基冻胀变形的观测,从全线路基冻胀量的大小和分布、不同结构类型路基冻胀量的差异和发生概率,以及冻胀量沿深度的变化和组成等方面,进行了阐述;通过冻胀原因和控制性因素分析,指出哈大客专路基冻胀变形部位主要集中在基床范围,得出现有路基结构形式下,冻结深度不是控制路基冻胀量的主因和控制基床冻胀变形,特别是基床表层冻胀变形是解决路基冻胀问题的关键等结论;并对寒区高速铁路路基结构形式进行了探讨,为寒区高速铁路路基冻胀病害的防治提供参考。     

列车荷载作用下路基结构动力响应分析

针对秦沈客运专线场地条件,采用有限元-无限元相结合的手段,建立列车荷载作用下路基结构动力反应的有限元数值模型,分析了列车荷载作用下,路基动力响应的分布规律,并探讨了列车速度对路基振动反应的影响规律。结果表明:路基土中竖向动应力幅值随深度增加而迅速衰减;随着列车速度的增加,路基顶面的动应力幅值呈增加趋势;列车荷载对轨道路基的影响主要体现在基床部位,因此对于高速铁路需要对其进行加强。所得结论,为铁路路基设计和加固提供了理论依据。     

高速铁路路基基床结构可靠性研究

铁路路基基床是承受轨道结构和列车荷载的基础，当列车运行速度提高至400+km/h时，增大了基床动应力、动变形、动应变的不确定性。基于《铁路路基设计规范（极限状态法）》（Q/CR 9127—2018），分别建立了基床动应力、动变形、动应变的功能函数；其次基于可靠度的方法，研究400+km/h高速铁路路基的基床参数的合理性。结果表明：基床K 30及动轴重指标对控制基床动变形更为敏感。     

重载作用下公路路基结构体系的动力特性变化仿真研究

重载作用下,公路运输的成本较低、效率较高受到重视。重载作用下公路路基的结构体系中基床受到荷载的作用比较显著。依据弹性理论对公路路基结构体系的有限元模型进行构建,对不同基床结构路基的荷载条件与路基结构的动力特性进行分析,对路基结构动力分布与衰减的规律进行求解,利用动强度的设计指标确立25 t轴重下重载公路路基结构体系基床的总厚度。研究的结果表明,在相同的条件下,与单轮轴动力相对比,多轮轴动力的模型动力变大,在基床的表层,双轮轴与四轮轴作用的模型动力均大于单轮轴模型,随着深度的增加,四轮轴叠加的作用比较明显,动力衰减的速度逐渐变慢,对基床深层产生影响的范围会大于单轮轴、双轮轴作用模型。     

时速300km高速铁路基床设计的探讨

通过分层总和法计算基床的弹性变形，检验其变形是否满足规范要求。以此来确定高速铁路基床的厚度和基床表层厚度．以及合理的基床表层和底层的弹性模量。     

高速铁路路基结构的动力有限元分析

从轨道的几何不平顺角度出发,提出了列车荷载的简化计算模型。通过改变基床表层、底层及地基土的刚度,利用大型通用有限元软件ANSYS对路基进行非线性动力有限元分析,揭示基床及地基刚度对路基的变形、动应力及加速度的影响,并得出了一些有意义的结论。     

重载铁路路基动力响应的数值分析

通过大型有限元软件ANSYS,建立轨道-路基三维有限元模型,分析路基动应力沿线路横向和纵向的分布规律,以及不同轴重和基床表层模量对路基动应力的影响,为以后重载铁路基床的设计和养护维修提供参考。研究结果表明:路基面竖向动应力沿线路横向和纵向的分布都不均匀,横向大致呈“M”形。基床表层动应力的衰减最为急剧,约为40%。随着轴重的增加,路基各层竖向动应力都在增加。基床表层弹性模量为150 MPa时,轴重每增加5 t,基床表面竖向动应力最大增加26.1%。40 t轴载下,基床表层弹性模量每增加50 MPa,基床表面竖向动应力最大增加2.68%。     

实体基础Mindlin方法在高铁路基沉降分析中的应用研究

为解决刚性桩复合地基形式的高速铁路路基沉降变形分析问题，系统研究了实体基础Mindlin方法应用于高铁路基沉降评估的相关思路和关键技术问题。结果表明:高铁路基加固区压缩变形相对较小，可等效为刚性实体基础并将路基荷载传递和转移至加固区周边地基，加固区边界位置处等效荷载可分别通过Boussinesq方法和竖向力平衡方法确定；通过Mindlin点荷载附加应力叠加方法，能够实现地基内部任意位置处附加应力计算，分析结果同数值仿真模拟基本相同。     

深厚压缩层地基条件下既有高铁路基帮宽变形特性分析

为探究深厚压缩层地基上进行既有高速铁路无砟轨道路基帮宽面技术问题,结合某既有高速铁路路基帮宽实际工程,开展理论与数值计算分析。研究了帮宽荷载传递规律及附加应力分布及发展规律,通过合理选取数值计算参数进行了无砟轨道路基帮宽变形数值计算,并结合现场实测沉降数据分析,得到了帮填荷载作用下既有路基附加沉降分布规律。提出了以帮填宽高比作为帮宽设计控制参数。分析表明:帮填宽高比超过3.0以后,应加强帮宽部分地基处理。     

高速铁路低矮路堤灰土桩复合地基的动力特性分析

利用有限元软件MIDAS/GTS,分别建立了灰土桩复合地基和未经处理的黄土地基上铁路路基的三维有限元模型,用轨道不平顺法模拟列车荷载,分析计算了在不同速度列车荷载作用下不同路堤高度下地基土中动应力的分布,得出了桩土应力比的变化规律和地基瞬时变形规律。     

重载铁路路基结构设计技术标准探讨

中国的重载铁路，目前处于快速发展阶段，中国重载铁路基床结构的厚度、控制标准相比国外同类铁路明显偏高。参考国内外现行的重载铁路路基结构设计技术标准，结合非洲某国一矿区重载铁路路基结构设计实例，对重载铁路路基结构技术标准进行探讨。研究结果推荐:轴重40 t重载铁路工程，基床厚度为2.7 m，基床表层采用0.8 m厚级配碎石；基床底层采用AB填料或改良土。     

有轨电车荷载作用下路基结构动力响应分析

采用有限元程序ABAQUS建立数值模型，研究有轨电车路基在荷载作用下的动应力变化规律，分析有轨电车动应力随着不同行车速度、路基横断面位置、路基深度的传递规律，同时分析不同基床结构与地基土下动力响应的变化情况。结果表明：动应力在路基中呈现出两端大，中间小的特点，总体上呈马鞍形分布；有轨电车轮载所引起的附加应力快速衰减，在深度达到0.7 m左右时，动应力衰减一半；路基结构中的动应力随基床结构弹性模量的增大而逐渐减小，并且受基床底层弹性模量影响更大；随着地基土弹性模量增大，路基结构内动应力会略微增大，但路基结构的竖向位移会大大减小。     

黄土路基振陷性试验研究

在长期车辆动荷载的作用下,铁路路基及基床将产生不可恢复的塑性变形（振陷）,成为轨下系统工后沉降的主要部分。对路基黄土进行了动三轴试验,并通过数值模拟,分析了郑州—西安客运专线CK451+400处的路基总振陷量。结果表明:在列车动载作用下,路基的总振陷量达59 mm,不能满足车辆平稳运行的要求,需要对地基进行处理。     

新建路基小角度斜穿对既有高铁桥梁的影响研究

为研究新建铁路路基小角度斜穿对既有高铁桥梁的影响,以沪通铁路黄封上行联络线斜穿京沪高铁工程为实例,运用ABAQUS软件建立三维有限元数值模型,分析研究不同路基加固方案对京沪高铁桥墩和桩基础的影响。结果表明:小角度斜穿条件下,既有高铁桥墩横桥向水平变形受新建路基影响最为显著;不同加固方案对京沪高铁桥墩和桩基础的影响程度从大到小依次为天然地基、浅层加固、CFG桩加固、钻孔桩+筏板加固; CFG桩与钻孔桩+筏板加固方案可以有效将上部荷载效应传递至处理深度以下,避免引起既有桩基倾斜。