高速货运重载铁路有砟轨道及路基动应力分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文高速货运重载铁路有砟轨道及路基动应力分析论文作者：岳蓓蓓学生类别：全日制专业学位类别：工学领域名称：道路与铁道工程指导教师：郭抗美职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHighwayandRailwayEngineeringANALYSISOFDYNAMICSTRESSOFHIGH-SPEEDFREIGHTHEVYHAULRAILWAYBALLAST

2、TRACKANDSUBGRADEbyYueBeibeiSupervisor:AssociateProf.GuoKangmeiDecember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用

3、授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文摘要弹性层状体系起先运用于公路路面设计中，在高速货运重载铁路路基设计应用的还很少。本文正是借鉴了现行弹性层状体系理

4、论的宝贵思想，才推得了适用于直角坐标下的二维弹性层状体系理论公式，本文就是致力于研究利用二维弹性层状体系理论推导轨道以下结构中各点应力与位移的公式。铁路路基一般由基床表层、基床底层、底基层组成，那么我们就将轨道下的结构看做是一个弹性层状体系。本文推导的弹性层状体系理论主要是引用了东南大学王凯教授提出的“递推回代法”的重要思想，以层间完全连续为假设条件，研究了车辆单轴荷载作用下的理论计算公式，而傅里叶变换是公式推导中的关键环节。本文还运用了一种求解复杂一重积分的数值算法，能更加快速的求解应力、位移的值，Matlab

5、软件的运用，大大节约了计算的时间。本文首先计算了轨道的受力，主要研究了车辆荷载在轨枕上怎么分担的，然后计算了应力在道床内的传递。本文按照荷载分担比，将列车荷载分配到轨枕上，轨枕各自通过道床向下传递到路基表面，形成五个作用不同的均布荷载，作为路基计算动荷载。再利用二维弹性层状体系理论得到了层状地基内各个层次的应力与位移计算公式。最后与ABAQUS软件提取的数据进行对比，来验证结果的准确性。关键词：弹性层状理论体系有砟轨道傅里叶变换数值积分路基I河北工业大学硕士学位论文ABSTRACTElasticLayeredSy

6、stemhasbeenappliedinhighwaypavementdesignatfirst,andapplicationinhigh-speedfreightheavyhaulrailwaysubgradedesignisrare.ThisarticlelearnsfromthevaluableideasoftheElasticLayeredSystemtheorythatcangettheTwo-dimensionalElasticLayeredSystemtheoryformulasunderrecta

7、ngularcoordinatesystem.ThisarticleisdedicatedtothestudyusingthetheoryofTwo-dimensionalElasticLayeredSystemtheorytoderivethestressanddisplacementformulas.Railwaysubgradegenerallyconsistsofthefoundationbedsurface,roadbedof,subgradebody,thenwecanseethestructureu

8、nderthetrackaselasticlayeredsystem.ThispaperdeducestheElasticLayeredSystemtheorywhichmainlyreferstothesolvingmethodproposedbyProfessorWang,SoutheastUniversityofChina.Inthetheory,theinterf