高速铁路箱式路基沉降限值研究

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.

关键词：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

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分类号：U238(特种铁路)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;湖南省自然科学基金资助项目;湖南省科技托举人才项目;中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目;中南大学前沿交叉研究项目

在线出版日期：2023-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：3203-3216