多个列车轮载作用下铁路道床结构安定性分析

作     者：王康宇 庄妍 张占荣 张升 WANG Kangyu;ZHUANG Yan;ZHANG Zhanrong;ZHANG Sheng

作者机构：浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310014 东南大学土木工程学院混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室湖南长沙410114 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 

基　　金：国家自然科学基金优秀青年科学基金资助项目(51922029) 浙江省自然科学基金资助项目(LQ20E080022) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(1105007138) 长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室开放基金资助项目(kfj180106) 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2020年第51卷第8期

页      码：2343-2352页

摘      要：为了更全面地了解铁路道床结构的安定行为,根据列车轮载作用下于Winkler连续均匀弹性地基上的钢轨竖向挠曲变形规律,采用基于Gauss函数的轨枕荷载分担比的近似计算方法,确定单个和多个轮载作用于不同位置处的轨枕荷载分担比。基于BOUSSINESQ和CERRUTI解答,推导竖向和水平均布荷载作用下半无限空间结构中的弹性应力场的解析表达,并结合Melan静力安定定理,提出多个列车轮载作用下铁路道床结构的安定性分析方法,通过与已有文献计算结果的对比,对推导的弹性应力场解析方法及静力安定分析方法的可行性和计算结果的准确性进行验证。基于铁路道床结构的安定性分析方法,研究多个列车轮载作用下道床材料参数对其安定荷载的影响规律。研究结果表明:对于和谐号CRH3型电力动车组高速列车,其轨枕荷载分担仅在1个转向架的2个轮轴荷载之间存在叠加影响,且在其影响范围内轨枕荷载分担比呈现“M”形分布;道床结构的静力安定荷载随内摩擦角增大而增大,尽管泊松比是影响结构弹性应力场的重要参数,但其对道床安定荷载的影响较小;在满足经济性的前提下,适当选用高强度的材料,能有效提高给定摩擦因数下道床结构的承载能力。

主 题 词：多列车轮载 铁路道床 Gauss函数 安定分析 弹性应力场 

学科分类：0806[工学-电气类] 081401[081401] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0805[工学-能源动力学] 0813[工学-化工与制药类] 0703[理学-化学类] 0814[工学-地质类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11817/j.issn.1672-7207.2020.08.028

馆 藏 号：203978398...