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《重載鐵路路基基床結構動力特性及設計方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：密級：UDC：編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文論文題目重載鐵路路基基床結構動力特性及設計方法研究論文作者：王巖學生類別：全日制專業(yè)學位類別：工程碩士領域名稱：建筑與土木工程指導教師：郭抗美職稱：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofArchitecturalandCivilEngineeringSTUDYONTHEDYNAMICCHARACTERISTICSANDDESIGNMETH
2、ODSOFSUBGRADEOFHEAVYHAULRAILWAYbywangyanSupervisor:Prof.GuoKangmeiMay2015原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容，也不包含本人為獲得其他學位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人或集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：關于
3、學位論文版權使用授權的說明本人完全了解河北工業(yè)大學關于收集、保存、使用學位論文的以下規(guī)定：學校有權采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權提供本學位論文全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務；學校有權將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流；學校有權向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版。（保密的學位論文在解密后適用本授權說明）學位論文作者簽名：日期：導師簽名：日期：I摘要隨著重載鐵路的不斷發(fā)展，列車軸重的增大以及速度的提升對于路基基床結構的設計提出了新的要求。由于當前
4、重載鐵路路基動力響應中的動應力對于重載鐵路路基設計標準的重要影響，本文主要運用ABAQUS有限元軟件基于彈性理論建立軌道—路基有限元模型，進行重載鐵路基床結構荷載條件分析以及路基動力特性分析，用動強度設計指標確立不同軸重下的重載鐵路路基基床總厚度。主要包括以下幾方面工作：進行重載鐵路路基荷載條件的研究，結果表明：路基軌枕承擔個數(shù)、荷載分擔比例基本不隨輪軸軸重的大小，基床表層填料的差異而改變。單輪軸作用時，絕大部分荷載由5根軌枕承擔，荷載分擔比例基本保持在9.8%:23.3%:33.3%:23.3
5、%:9.8%。雙輪軸作用時，荷載絕大部分由8根軌枕承擔，荷載分擔比例基本保持在8.82%:22.52%:35.45%:32.22%:31.87%:35.67%:23.83%:9.60%。四輪軸作用時，絕大部分荷載由15根軌枕承擔，荷載分擔比例基本保持在8.86%:22.47%:35.11%:31.36%:30.76%:35.93%:29.47%:27.05%:34.40%:33.25%:30.04%:34.87%:29.02%:13.81%:3.72%。進行重載鐵路路基基床結構動力特性的分析，結
6、果表明：相同條件下，與單輪軸作用動應力相比，多輪軸作用的動應力要明顯變大。在基床表層，雙輪軸、四輪軸作用模型的最大動應力明顯大于單輪軸作用模型，疊加作用會增加動應力大小。雙輪軸與四輪軸作用模型基床表層最大動應力相差不大，但是隨深度增加，四輪軸的疊加作用更加明顯，動應力衰減速度明顯減慢，對基床深處的影響范圍也明顯大于單輪軸、雙輪軸作用。將鐵路規(guī)范中基床設計原則與有限元計算結果進行對比分析。結果表明：在單輪軸模型中，基床底層底面動應力是該處土體自重應力的13.49%—19.49%之間，滿足規(guī)范中動靜
7、比0.2的原則。但是在雙輪軸作用下，基床底面的動應力是該處土自重應力的26.7%—34.55%之間，四輪軸作用時，在基床最底層的動應力是此處土體自重應力的42.15%—51.54%之間，已經(jīng)遠遠超過動應力是自重應力0.2倍的規(guī)定。按照荷載作用在基床上的動應力是土體自重應力的0.2倍來計算基床整體厚度時，25噸軸重下基床整體厚度為4.5m左右，30噸軸重下基床厚度為5m左右，35噸軸重下基床厚度為5.5m左右。說明多輪軸疊加作用下，動應力的幅值與影響范圍明顯增大，已經(jīng)不能夠滿足規(guī)范中確立基床厚度的
8、原則。最后結合大量收集試驗數(shù)據(jù)確立了基床各層不同填料的動強度，并依據(jù)臨界III動應力控制準則運用有限元軟件計算確定不同軸重下的各基床表層、基床底層設計厚度。結果表明：基床表層的變化，不會引起基床底層的劇烈變化，不同基床表層厚度得到的最終基床整體厚度變化不大，25噸軸重下的基床整體厚度為2-2.3m，30噸軸重下的基床整體厚度為2.8-2.9m，35噸軸重下的基床整體厚度定為3.2-3.3m。關鍵詞：重載鐵路路基荷載條件動力特性有限元分析設計方法IVABSTRACTAsthecontinuousd
