铁路碎石道砟静态压碎行为数值模拟

摘要：

为揭示碎石道砟静态受压力学行为与破碎机理,用激光扫描仪获得道砟的真实几何形态,采用球形单元构建了道砟的离散元模型;通过定义单元间接触与黏结行为,模拟了30～60 mm粒径道砟的静态压碎过程,分析了压碎过程中载荷-位移响应以及内部力链和黏结断裂的分布与演化.结果表明:道砟静态压碎特征强度的离散性大且服从Weibull分布,这与已有试验结果一致;初始加载时,尖锐棱角和表面不平整导致道砟表面接触点应力集中与局部压碎,引起道砟翻转及接触状态变化,内部力链分布随之变化,载荷出现短暂回落;道砟稳定弹性变形阶段,部分单元间的接触力随载荷增大逐渐超过黏接强度,出现黏结断裂和局部微裂纹;当黏结断裂数量急剧增加到一定规模时,内部裂纹快速扩展,道砟最终劈裂破碎.

关键词：铁路道砟、压碎、离散元法、力链、黏结断裂

所属期刊栏目：50

分类号：U214.11(铁路线路工程)

资助基金：高速铁路基础研究联合基金资助项目U1234209;国家973计划资助项目2013CB036200;西南交通大学科技创新项目2682014CX043

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：137-143