高速铁路路基不均匀沉降对整体道床受力变形及开裂的影响研究
发布时间：2023-03-06 18:38
整体道床作为高速铁路无砟轨道的一种结构形式,因其高平顺、高稳定和少维修的特点,在我国高速铁路建设中得到了广泛应用。但整体道床作为平铺在路基上的钢筋混凝土板式结构,会因路基的不均匀沉降导致其出现变形、开裂等问题。这不仅会因列车荷载作用使整体道床受力性能发生变化,从而导致行车不平顺、不安全;还会影响整体道床的结构耐久性。鉴于这种情况,本文结合我国西北某高速铁路的具体情况,对高速铁路路基不均匀沉降导致的整体道床受力变形及开裂,以及路基沉降量、列车运行速度和整体道床的受力性能之间的关系展开研究,并在此基础上研究确定路基不均匀沉降限值。主要研究工作如下:1)实地考察调研我国西北地区高速铁路部分区段整体道床的开裂现状,对调研到的数据资料进行了科学的归纳总结,分析了整体道床缝裂的开裂类型、裂缝位置及裂缝形式等,结合有关理论,对路基不均匀沉降与整体道床开裂机理之间的关系展开了研究。2)通过建立的有限元模型,分析了道床板混凝土首次、第二次及第三次开裂时的路基不均匀沉降量并研究了这三种沉降工况下裂缝分布、道床板应力及道床板位移等变化规律;对0、5、10、15、20、25、30、35、40(单位mm/20m...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外无砟轨道整体道床发展现状
1.3 国内外研究现状
1.3.1 路基不均匀沉降研究
1.3.2 路基沉降对整体道床板受力变形及开裂的研究
1.3.3 无砟轨道整体道床板的路基不均匀沉降限值研究
1.4 本文研究内容与研究方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
第2章 基于路基不均匀沉降的整体道床开裂现状调研及其机理分析
2.1 基于路基沉降的整体道床开裂现状调研分析
2.1.1 整体道床开裂现状调研
2.1.2 整体道床开裂现状分析总结
2.2 路基不均匀沉降引起的整体道床开裂机理分析
2.3 本章小结
第3章 路基不均匀沉降与道床板受力变形及开裂的映射关系研究
3.1 路基不均匀沉降的计算理论和方法
3.1.1 土体固结理论
3.1.2 路基不均匀沉降机理
3.1.3 路基不均匀沉降计算方法
3.2 道床板受力变形特性分析
3.2.1 弹性叠合梁模型
3.2.2 有限元法模型
3.3 道床板受力变形数值分析
3.3.1 选取合理参数
3.3.2 双块式无砟轨道整体道床有限元模型
3.4 路基不均匀沉降与道床板开裂及受力变形的映射关系
3.4.1 道床板首次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.2 道床板第二次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.3 道床板第三次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.4 道床板裂缝发展分析
3.5 本章小结
第4章 路基沉降量和列车运行速度对整体道床受力性能的影响研究
4.1 高速铁路列车最高运行速度的衍变
4.2 不同列车运行速度下路基沉降量对整体道床受力性能的影响分析
4.2.1 列车运行速度:250km/h
4.2.2 列车运行速度:300km/h
4.2.3 列车运行速度:350km/h
4.2.4 列车运行速度:400km/h
4.3 不同沉降量和不同列车速度下整体道床力学性能的变化规律
4.3.1 车体垂向加速度变化规律
4.3.2 钢轨位移变化规律
4.3.3 道床板位移变化规律
4.3.4 道床板应力变化规律
4.4 本章小结
第5章 整体道床板的路基不均匀沉降限值研究
5.1 各国路基不均匀沉降的限值控制
5.1.1 德国路基沉降量的控制
5.1.2 日本路基沉降量的控制
5.1.3 我国路基沉降量的控制
5.2 基于结构可调误差的路基沉降限值研究
5.2.1 无砟轨道整体道床结构误差调整能力
5.2.2 基于整体道床结构可调差的路基沉降限值
5.3 基于行车安全的路基沉降限值研究
5.3.1 车辆运行安全性指标
5.3.2 保证列车安全运行的路基沉降限值
5.4 基于整体道床结构动力作用的路基不均匀沉降限值研究
5.4.1 轨道结构动力作用指标
5.4.2 满足整体道床结构动力作用的路基不均匀沉降限值
5.5 基于车辆舒适性的路基不均匀沉降限值研究
5.5.1 乘客乘坐舒适性指标
5.5.2 保证车辆舒适性的路基沉降限值
5.6 本章小结
结论和展望
结论
展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3757173
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外无砟轨道整体道床发展现状
1.3 国内外研究现状
1.3.1 路基不均匀沉降研究
1.3.2 路基沉降对整体道床板受力变形及开裂的研究
1.3.3 无砟轨道整体道床板的路基不均匀沉降限值研究
1.4 本文研究内容与研究方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
第2章 基于路基不均匀沉降的整体道床开裂现状调研及其机理分析
2.1 基于路基沉降的整体道床开裂现状调研分析
2.1.1 整体道床开裂现状调研
2.1.2 整体道床开裂现状分析总结
2.2 路基不均匀沉降引起的整体道床开裂机理分析
2.3 本章小结
第3章 路基不均匀沉降与道床板受力变形及开裂的映射关系研究
3.1 路基不均匀沉降的计算理论和方法
3.1.1 土体固结理论
3.1.2 路基不均匀沉降机理
3.1.3 路基不均匀沉降计算方法
3.2 道床板受力变形特性分析
3.2.1 弹性叠合梁模型
3.2.2 有限元法模型
3.3 道床板受力变形数值分析
3.3.1 选取合理参数
3.3.2 双块式无砟轨道整体道床有限元模型
3.4 路基不均匀沉降与道床板开裂及受力变形的映射关系
3.4.1 道床板首次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.2 道床板第二次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.3 道床板第三次开裂时的裂缝分布规律及受力变形
3.4.4 道床板裂缝发展分析
3.5 本章小结
第4章 路基沉降量和列车运行速度对整体道床受力性能的影响研究
4.1 高速铁路列车最高运行速度的衍变
4.2 不同列车运行速度下路基沉降量对整体道床受力性能的影响分析
4.2.1 列车运行速度:250km/h
4.2.2 列车运行速度:300km/h
4.2.3 列车运行速度:350km/h
4.2.4 列车运行速度:400km/h
4.3 不同沉降量和不同列车速度下整体道床力学性能的变化规律
4.3.1 车体垂向加速度变化规律
4.3.2 钢轨位移变化规律
4.3.3 道床板位移变化规律
4.3.4 道床板应力变化规律
4.4 本章小结
第5章 整体道床板的路基不均匀沉降限值研究
5.1 各国路基不均匀沉降的限值控制
5.1.1 德国路基沉降量的控制
5.1.2 日本路基沉降量的控制
5.1.3 我国路基沉降量的控制
5.2 基于结构可调误差的路基沉降限值研究
5.2.1 无砟轨道整体道床结构误差调整能力
5.2.2 基于整体道床结构可调差的路基沉降限值
5.3 基于行车安全的路基沉降限值研究
5.3.1 车辆运行安全性指标
5.3.2 保证列车安全运行的路基沉降限值
5.4 基于整体道床结构动力作用的路基不均匀沉降限值研究
5.4.1 轨道结构动力作用指标
5.4.2 满足整体道床结构动力作用的路基不均匀沉降限值
5.5 基于车辆舒适性的路基不均匀沉降限值研究
5.5.1 乘客乘坐舒适性指标
5.5.2 保证车辆舒适性的路基沉降限值
5.6 本章小结
结论和展望
结论
展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
本文编号：3757173
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