铁路路基动应力计算方法及沿深度衰减规律

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1、第36卷第12期山西建筑V01．36No．12·286·2010年4月SHANXIARCHITECTURtApr．2010文章编号：1009—6825(2010)12．0286—02铁路路基动应力计算方法及沿深度衰减规律彭伟杭红星摘要：通过具体的算例比较了两种动应力计算公式之间的差别，得出结论：动应力在基床表层范围内衰减较快，工程中增大基床表层厚度或者增大基床表层模量可以显著加速动应力的衰减，减小基床表层底面处动应力值。随着列车轴重、运行速度的提高，路基中动应力呈线性增长。关键词：路基动应力，基床表层厚度，

2、Boussinesq理论中图分类号：U213．1文献标识码：A铁路路基作为线下工程基础，其强度、变形和稳定性必须满0．3cn1，有效支承长度取1．1m，道床厚35cm。道床计算模量取足列车高速行驶的需要。过去几十年里，由于“重桥隧，轻路基”300MPa，基床表层计算模量取180MVa，基床表层厚度60crtl，底思想的影响，路基设计一直没有按照土工结构物的要求进行，结层计算模量取110MPa。果造成路基病害频繁发生，直接影响着行车速度。铁路工务部门2轮载力计算为了维持正常的行车，必须安排大量人员进行线路养护

3、作业。但关于轨枕支承力的计算，普遍采用的是日本的简化假定，即是高速铁路由于少维修甚至免维修的特点无法安排足够的时间，由相邻5根轨枕承担轮载力，分配到每根枕面上的支承力分别为这就要求设计人员更改设计理念，将路基当作土工结构物进行设0．4Pd，0．2及0．1Pd，Pd的计算参考文献[3]。计。文献[1]认为，土工结构物设计的概念，一方面强调路基工程3路基动应力计算结构的特点和功能，另一方面强调在分析的基础上对结构形式进行优化和调整。基床作为列车动荷载的主要影响范围，成为了路3．1铁科院推荐方法基最重要的关键部位

4、J。要进行基床结构设计，动应力计算是基该方法是从轨枕开始，以轨枕的有效支承面积进行计算。先础。普通铁路基床设计时常把动荷载和静荷载一并简化为静荷假设枕下应力是均匀分布的，然后直接采用Boussinesq公式计算。载处理，即通常的换算土桩法。但是随着速度的提高，路基动应考虑到公式只适用于弹性半无限体，对于道床及路基层状结构模力计算必须考虑行车速度、轴重、基床表层底层刚度匹配等问题，量差异，需采用如图1所示的Odemark的模量和厚度当量假定，继续采用换算土桩法已经明显不合适。图1中，E1为道床模量；E2为基床

5、表层模量；E3为基床底层目前计算路基动应力及其沿深度衰减的方法主要有如下几模量。种：我国铁科院推荐的方法以及规范推荐的方法。本文就以具体^=0．9×h1×v厂7=0．4066m。的算列来比较两种计算方法之间的差异，并分析动应力值的影响hZ=0．9×0．6×～丽7_0=0．690m。因素。3．2规范推荐的计算方法1计算条件我国规范参考Et本的简化计算方法，提出了如图2所示的动轴重20t，运行速度250km／h；m型枕，轨枕平均支承宽度取应力计算图示。府的投资和老百姓的辛勤劳动就会付诸东流。因此，必须进一步22

6、—25．深化农村公路管理养护体制改革，坚持建、管、养并重的原则，全面[2]周良吾．农村公路养护管理存在的问题及对策[J]．中国建提升农村公路的养护与管理质量。以科学发展观为指导，按社会设信息，2009(8)：17—19．主义市场经济的要求，建立高效、科学的公路管理及养护体制，制[3]刘耀辉．农村公路养护问题研究[J]．交通标准化，20o9(2)：定农村公路养护的配套政策和措施，统筹安排农村公路养护资金，34—36．加强农村公路养护工作的指导和管理。[4]明金岚．公路养护与管理体制改革探讨[J]．山西建筑，2

7、008，参考文献：34(15)：275—276．[1]李纯．农村公路养护管理模式的研究[J]．公路，2007(6)：OnmaintenanceandmanagementinruralroadsLILi．xiaAbstract：Thepaperanalyzesfaultinessincurrentsituationofruralroadsandmaintenancemanagementsystem，pointsoutthemanagementmechanismadheringtomarketlaw，andid

8、entifiesmaintenancemethodsofruralroads，SOastoimprovemaintenance1evelofruralroads，meettheneedsofruraleconomydevdolm~tonroadtrafficcapacity，andrealizemaxirnurnofsocialeffectwithlessn_lain七tlance玎0urceandmoney．K