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《路基不均匀沉降对双块式无砟轨道的影响研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、西南交通大学硕士学位论文路基不均匀沉降对双块式无砟轨道的影响研究姓名:张群申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:刘学毅20071201西南交通大学硕士研究生学位论文第页摘要不均匀沉降变形是路基上铺设无砟轨道需要解决的核心问题。无砟轨道的轨道板或道床板刚度较大,一旦基础发生不均匀沉降,将对无砟轨道受力产生显著影响。我国现行无砟轨道在设计中,都做了不同程度的模型简化,通常不进行沉降设计,忽略了沉降变形对于轨道结构的重要性,不能较全面地反映无砟轨道的实际受力状态。本文以不均匀沉降下土质路基上双块式无
2、砟轨道为研究对象,建立了轨道力学梁一板模型,对其力学性能进行系统分析。本文采用通用有限元软件对不均匀沉降作用下土质路基双块式无砟轨道进行力学分析,钢轨采用弹性点支承梁模型,扣件采用线性点支承弹簧模拟,道床板与支承层由于在其厚度方向上的尺寸远小于长度和宽度方向上的尺寸,符合弹性薄板的结构特点,采用板壳单元进行模拟,基础的支承采用非线性弹簧单元进行模拟。本文假定地基变形按余弦曲线变化,据此进行模拟计算。本文着重介绍了路基上双块式无砟轨道的结构设计方法,路基上无砟轨道在考虑路基不均匀沉降条件下的计算方法。主要
3、工作如下:通过比较分析,验证了路基不均匀沉降用刚性基础法简化计算的可行性;按照允许应力法对路基上双块式无砟轨道进行配筋,据此提出不均匀沉降限值;对不同地基刚度下,不均匀沉降对轨道上部结构的影响进行比较,以期在技术经济上达到合理优化;同时,本论文还分析了支承层发生破坏时不均匀沉降作用对上部轨道结构的影响。关键词:无砟轨道;道床板;不均匀沉降;有限元法第Ⅱ页西南交通大学硕士研究生学位论文’..,,.......?:...?...,.也,也.恤:.,.,,曲百,..西南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页:;;:
4、:西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章绪论.无砟轨道发展现状铁路是国家重要的基础设施,国家经济的大动脉和大众化的交通工具,在综合交通运输体系中处于骨干地位。随着运量的增长和高速行车的要求,传统的有砟轨道结构已不能满足高速重载行车的需求,原因是有砟轨道因列车的反复通过而使道床逐渐松弛,致使轨道失去平顺性,影响列车运行的舒适性和安全性,同时显著增加轨道的养护维修工作量,加大了铁路的运营投入。这种线路维修作业,自然是随着列车的通过次数和行驶速度的不断增加而增大。然而,由于近年来运输量的增长、养护维修时间间隔
5、的缩短、维修标准的更加严格、以及由于维修线路作业使用的大型机械设备产生的噪声等原因,逐渐给线路维修作业增加了很大的困难,这就要求发展更为合理的轨道结构。无砟轨道是以混凝土或沥青砂浆取代散粒道砟道床而组成的轨道结构形式。与有砟轨道相比,无砟轨道具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、耐久性;结构高度低,自重轻,可降低隧道开挖区面积,减少桥梁二期恒载;道床整洁美观,可削除列车运行时的道砟飞溅;轨道变形缓慢,可减少养护维修工作量。无砟轨道修建时所增加的投入经费,一般可在一个线路大修周期内依靠所节省的线路养护维修费用收
6、回投资,轨道的零维护费用和比有砟轨道更便宜的运营周期费用】。无砟轨道在运营过程中一旦产生病害,维修将十分困难。因此对无砟轨道的适用范围、设计条件和施工技术等问题,都必须十分重视。无砟轨道在日本和德国高速铁路上已获得广泛应用,法国高速铁路也在积极进行实验。在基础坚固的隧道内、高架结构和桥梁上,世界各国成功地发展了无砟轨道结构。它是用混凝土板体基础取代传统轨道中的轨枕和道床。板体基础下的是由聚合物或水泥沥青混合物灌注的特制垫层。这样,轨下基础既有足够的强度和稳定性,又有一定的弹性,残余变形的积累甚小,轨道结
7、构得以加强,实现了轨道少维修的目的。对于土质路基,因很难解决列车反复作用下的路基的下沉问题,修建无砟轨道存在较多的技术问题,同时费用十分昂贵。板式无砟轨道虽然具有较均匀的轨道刚度,但应当使轨道具有与有砟轨道相当的弹性,以缓解高速列车的动力冲击作用,为此须增设如沥青砂浆或橡胶等弹性垫层,西南交通大学硕士研究生学位论文第页同时为完成轨道高低与方向的调整而使得扣件的结构型式复杂化。在板式无砟轨道的施工过程中,需要精确的施工控制等技术,对施工组织和施工工艺等提出了更高的要求。.双块式无砟轨道..国外情况双块式无
8、砟轨道是将预制好的双块式轨枕,在现场通过浇筑混凝土将轨枕埋入到混凝土道床中,使轨枕与混凝土道床板成为一个整体的无砟轨道结构形式,常见的有型、型和型。在目前各国发展的无砟轨道结构形式中双块式无砟轨道结构形式无疑是其中实际铺设较多,设计和施工技术都较为成熟的一类结构类型。双块式无砟轨道结构形式在我国也进行了为数不少的实际铺设。双块式无砟轨道以预制轨枕与现浇混凝土的高度整体性为目标,其关键技术是减少预制轨枕与现浇混凝土的结合面面积,控制裂缝的产生
