高速铁路CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路基动力响应及沉降分析

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1、工程硕士学位论文高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道路基动力响应及沉降分析作者姓名周捡平工程领域交通运输工程校内指导教师陈页开副教授校外指导教师刘吉福教授级高工所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月AnalysisonDynamicResponseandSettlementofCRTSIIIBallastlessTrackSubgradeonHigh-speedRailwayADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouJianpingSupervisor：AssociateProf.YekaiChenSouthChina

2、UniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TU435学校代号：10561学号：201521007305华南理工大学硕士学位论文高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道路基动力响应及沉降分析作者姓名：周捡平指导教师姓名、职称：陈页开副教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：交通运输工程论文形式：□产品研发□工程设计√应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：路基工程论文提交日期：2018年04月15日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：汪益敏委员：张丽娟、徐伟、陈页开、吴文亮、孙长新摘要高速铁路已经

3、成为了我国现代化运输的必然选择和自主研发的核心技术。随着高速铁路的不断发展，无砟轨道作为线路结构的重要部分，也在与时俱进，CRTSⅢ型板式无砟轨道是目前我国最新型自主创新的板式无砟轨道。由于我国高速铁路铺设范围极广，不可避免的会经过软土地区。目前，对于建立在土质路基上的高速铁路研究尚且不够，对建立在软土地区的高速铁路更是稀少。而无砟轨道的正常服役对路基要求非常严格，因此，研究软土地区高速铁路无砟轨道路基的动力响应十分必要。本文首先对采自现场的软土进行室内动三轴试验，发现软土在循环荷载作用下，土体内部的累计塑性应变随荷载作用次数的增加而增加，通过对曲线的拟合，发现Chai与Miura提出的计算模

4、型可以很好的拟合到土体累计塑性变形与振动次数关系曲线。然后通过对列车荷载的分析，采取激振力的作用方式对列车的行车荷载进行模拟，并通过ABAQUS有限元软件建立无砟轨道-路基动力响应分析模型。利用ABAQUS/Explicit求解器模块计算得到路基的动力响应，结果表明，路基的动力响应在基床位置最为强烈，在轨道板两侧存在应力集中现象，设计时应重点考虑。在此基础上，通过对路基各结构层的模量的动力学分析比较，得到了材料参数对路基动力响应的影响规律，为路基的动力学优化提供依据。经过对路基的动力响应分析可以发现，土基中的动应力足够使土体发生塑性变形，因此，利用累计变形计算模型对路基沉降规律进行分析，结果表

5、明：土体中的累积塑性应变随深度逐渐减小、随荷载作用次数的增加而增加；在列车运行早期，累积变形迅速累积，随着荷载次数的增加，累积变形的增长速率逐渐减小；就垂直于轨道方向路基横断面的累积变形分布而言，列车荷载作用对周边土体有一定的影响范围。关键字：无砟轨道；路基动力响应；动三轴试验；沉降分析1AbstractHigh-speedrailwayhasbecometheinevitablechoiceforChina'smoderntransportationandthecoretechnologyforindependentresearchanddevelopment.Withthecontinuo

6、usdevelopmentofhigh-speedrailways,ballastlesstrackisanimportantpartofthelinestructure,andisalsoadvancingwiththetimes.TheCRTSIIItypeballastlesstrackiscurrentlyChina'snewesttypeofself-innovationplatelessballastlesstrack.Duetotheextremelywiderangeofhigh-speedrailwaysinChina,itwillinevitablygothroughsof

7、tsoilareas.Atpresent,researchonhigh-speedrailwaysbuiltonsoilroadbedsisnotenough,andhigh-speedrailwaysbuiltinsoftsoilareasarerare.Thenormalserviceofballastlesstrackisverystrictontheroadbed.Therefore,it