高速铁路箱式路基沉降限值研究

作     者：余雷 朱志辉 秦宇 王祥 王亚威 郑纬奇 YU Lei;ZHU Zhihui;QIN Yu;WANG Xiang;WANG Yawei;ZHENG Weiqi

作者机构：中国铁路经济规划研究院有限公司地质路基咨询部北京100038 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司地质路基设计研究院湖北武汉430063 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB2603301) 国家自然科学基金资助项目(52078498) 湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ30745) 湖南省科技托举人才项目(2020TJ-Q19) 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2021-专项-04-2) 中南大学前沿交叉研究项目(2023QYJC006) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第9期

页      码：3203-3216页

摘      要：为了解决低墩桥梁造价高,传统路基填料耗费多、占地面积大等难题,提出新型“箱式路基”结构。然而在高速铁路运营过程中地基不可避免会发生不均匀沉降,影响箱式路基服役性能和列车的安全运行。为确定新型箱式路基结构的沉降限值,从轨道结构受力变形和列车走行性2方面研究了地基沉降对箱式路基静、动力学特性的影响。考虑有砟和无砟2种轨道形式,根据箱式路基结构特点确定了错台、折角、对折和横向错位4种沉降类型;通过建立轨道−箱式路基非线性有限元模型,分析了不同沉降类型和沉降幅值下的扣件竖向力和10 m弦长矢度值;建立列车−轨道−箱式路基耦合动力学模型,采用联合仿真方法分析了不同沉降类型、不同沉降幅值和不同行车速度下的列车动力响应;综合静力、动力计算结果并结合规范得出了箱式路基沉降限值。研究结果表明,对于有砟轨道−箱式路基结构,除350 km/h错台沉降工况下的沉降限值由动力指标中的轮重减载率控制外,其他工况下的沉降限值均由静力指标中的10 m弦长矢度值控制;对于无砟轨道−箱式路基结构,其沉降限值不受动力指标控制,错台、横向错位沉降限值由扣件竖向力控制,折角、对折沉降限值由10 m弦长矢度值控制。有砟轨道−箱式路基在错台、折角、对折和横向错位4种沉降下的限值分别为4.02,17.63,9.17和5.53 mm,无砟轨道−箱式路基在4种沉降下的限值分别为2.48,17.43,8.79和2.55 mm。

主 题 词：箱式路基 有砟轨道 无砟轨道 轨道变形 行车安全性 沉降限值 

学科分类：08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20221907

馆 藏 号：203123995...