高铁路基动力荷载传递规律研究

探明列车荷载激励下高速铁路路基结构振动特性和动力荷载传递规律具有重要意义。以云桂高速铁路工程为研究背景,采用现场试验、调研与数理统计和理论分析的方法研究列车荷载激励下路基内动态土压力、振动速度、振动加速度分布特征和传递规律,建立不同轨道型式高铁路基动荷载传递模型。结果表明路基振动荷载传递主要发生在基床结构层内,且基床结构型式和参数对改善振动荷载传递具有显著影响;高铁有砟轨道路基面动应力强度约为无砟轨道的3～5倍,但有砟轨道路基动应力随深度的衰减明显较无砟轨道快;采用双曲线函数可较好描述高速列车荷载激励下路基内动态土压力随深度衰减趋势。该研究可为高速铁路路基结构设计提供参考。     

移动荷载作用下既有高速铁路路基拓宽计算分析

通过有限元软件PLAXIS对土工合成材料加筋既有高速铁路路基的加筋效果和动态响应特性进行分析,以具体拓宽道路为例,对比有限元仿真模型计算结果与典型试验结果,验证了有限元模型的准确性,并对比了三维与二维模型的差异,研究了既有高速铁路加宽路基在移动荷载作用下的动态响应特性。结果表明：在列车动荷载作用下,变形不仅发生于荷载正下方路基,路基两侧的坡面上也伴随变形发生,且靠近加宽路基一侧的坡面变形更明显,相对整体而言,加宽路基处更容易发生过大的变形而导致失稳破坏。路基表面应力变化有一定滞后性,动应力衰减系数与列车速度呈正相关。相较于列车静载,列车动荷载产生的路基表面峰值应力更大。路基沉降与路基高度总体上呈现出正相关趋势,随着高度的降低,沉降减少。路基坡面横向变形随列车的运动响应较快,最大横向变形发生在路基上部。利用土工格栅对既有高速铁路加宽路基加筋,可显著改善路基变形特性,结合经济效益分析,在中上部进行加筋效果较优。     

路基冻胀对高速列车-轨道耦合系统动力特性的影响

在车轨耦合动力学理论的基础上,通过对高速列车-无砟轨道-路基耦合系统模型有限元进行分析,研究高速铁路路基不均匀冻胀对列车、轨道的动力学影响,分析不同条件下冻胀变形引起的系统振动响应规律,进而提出相关改善措施以利于系统良性发展.结果表明,路基不均匀冻胀会引起列车与轨道产生互相影响的动态响应,降低了轨道结构的服役性能,同时不利于行车安全.在典型冻胀情况下,列车进入冻胀区域后,在起始位置受到振动所造成的影响比较大;随着路基冻胀波长的增加,对车体的振动影响相继减少,而冻胀峰值的影响则相反.对冻胀波长25 m范围内,特别是10～15 m路基冻胀进行整治,可增强行车安全性和乘坐的舒适性.同时,重点控制路基高冻胀峰值能有效减少轨道结构的疲劳损伤.     

浅析高速铁路路基填筑施工工艺

路基工程是高速铁路的重要环节,路基的好坏直接关系着铁路的运行安全和运行寿命。如何优化高速铁路路基填筑施工工艺是当前高速铁路路基填筑关注的焦点。因此,研究高速铁路路基填筑施工工艺具有十分重要的现实意义。本文以高速铁路路基填筑为切入点,在概述高速铁路路基工程技术特点的基础上,重点探讨了高速铁路路基填筑施工工艺,旨在说明高速铁路路基填筑施工工艺的重要性,以期为高速铁路路基填筑施工工艺提供参考。     

高速铁路路基过渡段施工技术

本文就高速铁路路基过渡段进行分析讨论,对高速铁路路桥过渡段存在的问题及原因、高速铁路路基过渡段地基处理方法、高速铁路的路基过渡段施工技术以及高速铁路路基关键施工技术的优化进行研究。     

浅议高速铁路路基过渡段的设计与施工

随着高速铁路的快速发展,路基与桥梁、横向结构物等之间的过渡段必须以安全、可靠为前提,路基过渡段设计施工必须满足严格性和可靠性的要求,避免支撑轨道的基础刚度发生突变,保证路基与结构物之间沉降变化均匀,保证列车平顺、安全运行。     

桩网结构动力响应研究新进展

桩网结构是近些年来出现加固软弱地基加固的路基,利用桩、路基、填土和土工材料之间相互协同作用,共同承担路基的上部荷载,提高结构承载力,具有土体侧向位移小、工后沉降易控制、地基处理厚度深、相邻建筑影响小等优点,故研究桩承结构路基在列车动荷载作用下的沉降变形特性和动力响应是十分必要的,桩承结构路基动力学已成为铁道工程、结构力学等众多领域的共同研究热点。首先简述了桩承结构的加固路基的机理;其次,分别从湿陷性黄土路基桩承结构的沉降计算、土拱效应和动力响应特性等方面进行理论研究与试验分析;并列举了采取桩承结构处理路基的工程实例,证明了其应用的可行性;最后指出其有待深入研究的问题,并展望高速铁路桩承结构发展的前景。     

基于应力吸收-防水层的铁路基床结构动力特性分析

依托云桂高速铁路膨胀土路基工程,开展新型应力吸收-防水层基床结构研发工作,借助模型试验和数值模拟方法,对膨胀土路堑新型基床动力特性进行对比研究.结果表明,应力吸收-防水层材料力学性能可满足长期浸水和振动荷载共同作用下的要求;基床动应力随深度近似呈指数型衰减;基床动力响应受服役环境影响显著,降雨和地下水位上升均会加剧动响应变化程度;干燥和降雨条件下,路基竖向变形随激振次数增加先增大后逐渐趋于稳定,地下水位上升会加剧地基膨胀土产生膨胀变形,路基竖向变形表现为"上抬";铺设应力吸收-防水层能够减少高速列车荷载作用下引起路基结构的振动,加快基床结构内振动响应的衰减,增强路基结构系统的整体稳定性.研究成果可为膨胀土地区高速铁路建设及理论研究提供参考.     

CRTSⅢ型板式无砟轨道下路基的累积变形

为研究CRTSⅢ型板式无砟轨道下路基在设计使用年限内的累积变形规律,设计了路基累积变形试验方案.介绍了CRTSⅢ型板式无砟轨道-路基足尺模型试验平台,并在该试验平台上开展了1亿次循环荷载试验.试验结果表明:路基动应力受循环荷载作用轴次的影响很小;随着列车荷载作用轴次的增加,路基累积变形在加载初期增长较快,随后增长速率逐渐变小,当加载轴次达到350万次后趋于稳定,在1亿次加载后最终稳定值为3.38 mm;基床表层、基床底层、路基本体和地基累积变形分别占路基总体累积变形的68.93%、16.86%、8.88%、5.33%.最后,基于模型试验结果提出了高速铁路路基累积变形预测模型,可为建立起符合实际的列车长期重复荷载作用下高速铁路路基累积变形计算方法提供参考和借鉴.     

列车荷载作用下对重力式挡墙动响应的影响规律研究

随着经济的发展,提高列车时速和列车装载量成为了必然趋势,这样将增大轮轨系统的动荷作用,文章主要通过理论计算与ANSYS数值模拟相结合,对高速列车动荷载在有砟与无砟轨道结构中的传递规律进行了分析,研究了列车荷载作用下重力式挡土墙背动力响应,并且分析了在挡墙高度、荷载作用距离以及挡墙上部路基高度等不同因素下对其的影响规律,以达到为高速铁路列车动荷载作用下挡土墙的设计提供参考和借鉴的目的。     

京沪高速铁路列车运行图指标评价体系的研究

在我国铁路既有线列车运行图指标评价的基础上,结合京沪高速铁路列车运行图的特点,从高速铁路列车运行图基本评价指标、旅客服务质量评价指标、高速铁路列车运行图均衡性评价指标、高速铁路列车运行图可调整性指标、高速铁路列车运行图经济评价指标和高速铁路列车运行图后评价指标角度建立了高速铁路列车运行图的指标评价体系和计算方法.该体系的建立对今后深入研究高速列车运行图的编制方法,提高高速铁路列车运行图的编制质量具有比较重要的理论意义.     

关于高速铁路路桥过渡段沉降控制的思考

高速铁路建设工程中,常发生因路基与桥梁的刚性差异导致的不均匀沉降和轨面弯折现象,造成了线路结构的不稳定和维修成本的增加,甚至可能给高速行进中的列车带来重大的安全风险。因此,建设人员应在设计和施工环节加强路桥过渡段的沉降控制,在最大程度上确保轨道平顺可靠,为实现列车的高速安全运行奠定坚实的基础。     

浅谈湿陷性黄土地区路基防护技术

文章从高速铁路路基防护的方法与防护要求出发,介绍了湿陷性黄土地区路基防护处理的具体措施。湿陷性黄土地区路基防护与加固对于加强高速铁路施工质量、延长高速铁路使用寿命、优化高速铁路环境、减少高速铁路养护资金的投入有重要意义。     

高速铁路运行引发的低频振动的隔振分析

针对传统隔振方法对低频振动无法取得较好效果的问题,分析了波阻块( WIB)和蜂窝形波阻块( HWIB)对高速铁路引发的低频振动的隔振效果.首先建立了列车-路基的数值计算模型,将列车荷载简化为沿路基向前的移动荷载列,并采用基于拉格朗日算法的有限差分软件计算了埋设WIB和HWIB前后场地土的振动情况,最后与空沟的隔振效果进...     

京沪高速铁路列车运行图编制基本理论的研究

以京沪高速铁路初期高中速列车运营组织模式为前提,分析、比较了高速铁路和既有线列车运行图的共性和不同,阐述了基于网状线路京沪高速铁路列车运行图编制的主要思想、运行图结构以及高中速列车运行图编制和优化理论.     

浅谈戈壁滩路基施工技术

高速铁路对线下工程的沉降变形有着极高的要求,路基工程的施工质量直接影响高速铁路的稳定,本文根据兰新铁路第二双线实际经验,阐述了在戈壁滩地区路基填筑的主要施工技术及控制要点。     

地铁车辆段路基动应力实测研究

地铁车辆段路基结构设计一般采用与正线相同的标准,但是由于车辆段列车"空载低速"的运行工况,路基结构存在优化的空间.针对郑州地铁铁炉西车辆段试车线,进行了不同工况下地铁车辆段路基动应力监测,从路基动荷载、冲击系数、衰减系数和动静应力比4个方面对结果进行分析.研究结果表明:针对地铁车辆段列车"空载低速"运行工况,《铁路路基设计规范》中列车动荷载经验公式计算结果偏小,低速条件下冲击系数随速度的增大也更为缓慢.列车速度对于衰减系数有明显影响,列车速度越快,动荷载在路基内衰减速度越慢.列车速度在30 km/h以下时,基床底面动静应力比小于0.3.因此,在地铁车辆段设计时速为25 km/h的区域内,采用"0.3 m+0.9 m"的基床结构较为合理.     

论高速铁路路基过渡段施工的步骤与工艺措施

近些年,高速铁路路基过渡段的施工作为整个工程施工的核心环节,路基过渡段的施工质量在很大程度上决定了整个工程的施工质量,所以采取有效的工艺措施做好路基过渡段的施工,意义重大。本文从具体的工程实例出发,结合相关工程实例在铁路路基过渡段的施工情况,对高速铁路路基过渡段施工的步骤与施工工艺措施进行说明。     

重载列车作用下新型预应力路基动应力响应规律研究

基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立列车-轨道-预应力路基和常规路基共2种三维动力有限元模型,通过引入重载铁路高低不平顺轨道谱,分析不同轴重列车运行下,这2种路基结构动应力响应差异化规律。研究结果表明：1)受轨道不平顺的影响,2股钢轨正下方路基面的动应力沿路基面中线呈非对称分布,且差异性显著;2) 2种路基结构在轨下路基面上的动应力峰值沿线路纵向的随机波动程度随轴重增大而增大,而预应力加固结构在一定程度上可控制这种波动程度,且列车轴重越大,控制优势越明显。在轨下基床层不同深度处,预应力路基内的动应力平均值略低于常规路基的动应力平均值;3)列车轴重对动应力变异水平存在放大效应,而在预应力路基基床内,其动应力变异系数均小于常规路基的动应力变异系数,表明预应力加固结构在维持路基动应力稳定方面具有积极效应;4)在基床内不同深度处,2种路基结构动应力峰值沿线路纵向均服从正态分布;5)列车轴重越大,钢筋附加动应力水平越高,但远低于静态目标张拉应力,且各排钢筋动响应程度沿坡面从上至下是逐渐衰减的。     

地震荷载和列车荷载共同作用下弹性均质路基的动力响应

为了研究地震发生时列车移动荷载引起的弹性均质路基的振动响应规律,采用ABAQUS软件并与FORTRAN相结合建立轨道结构-路基-地基三维数值计算模型,通过编制DLOAD子程序模拟列车移动荷载,在模型底部输入地震加速度模拟地震荷载,采用三维黏弹性人工边界模拟波从有限域向无限域传播,忽略轮轨接触及轨道不平顺的影响,通过对比分析的方法,总结地震荷载和列车移动荷载共同作用下路基在不同列车速度及轴重条件下的应力、位移和加速度的振动特征。研究结果表明:地震荷载对路基的位移振幅起主导作用,列车移动荷载对路基的应力和加速度起主导作用;路基各结构层的位移随列车轴重的增加而减小,随车速增加表现为先减小后增大;路基各结构层加速度随着列车轴重的增加而增加,随车速增加表现为先减小后增大又减小的趋势;推测车速70 m/s为列车影响的临界速度。