基于DEM-MBD耦合方法的路桥过渡段不均匀沉降研究

为了从细观力学机理上研究路桥过渡段的劣化规律及其影响因素，采用离散单元 (DEM) 法生成轨枕与道砟模型，并施加相位荷载，通过多体动力学 (MBD) 方法建立相互独立的路基弹簧，实现对路桥过渡段中路基刚度变化的模拟，进而建立轨枕-道砟-路基过渡段耦合模型，进行不同路基刚度、列车速度、轴重以及桩基加固下过渡段不均匀沉降研究。结果表明：列车荷载作用下，路桥过渡段中过渡路基区沉降最大，普通路基区次之，桥面路基区最小；当列车车速由 94 km·h^-1增加至 281 km·h^-1、轴重由 16 t 提升至 32 t 时，过渡段不均匀沉降分别增大 60.9% 和 259.4%，轴重的影响更为突出；当列车车速为 94 km·h^-1和轴重为 16 t 时，采用刚度渐变路基或桩基加固软路基措施后，过渡段各路基区沉降均有减小，过渡段不均匀沉降分别减小 56.5% 和53.6%，验证了路桥过渡段采用搭板法与桩基加固法的合理性。