重载铁路路基动力响应及其参数影响研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文重载铁路路基动力响应及其参数影响研究论文作者：邓伟学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：岩土工程指导教师：郭抗美职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofGeotechnicalEngeeringSTUDYONDYNAMICANDITSPARAMETERSOFHEAVYSHAULRAILWAYSUBGRADEbyDengWeiSupervisor:Prof.GuoKangmeiMAY2015

2、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权

3、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名日期：导师签名：日期：摘要从世界重载运输技术的进步趋势来看，尽可能提高轴重，充分利用现有站线长度，已逐渐成为今后重载运输的主流方向，大轴重货车具有广阔的发展前景。然而随着重载铁路大轴重单元或大宗列车的发展，比之于一般线路，重载铁路对于路基相关设计方面提出了更高层次的要求，而明确重载铁路路基在动载扰动下的动力响应情况是进行路基设计的先决条件，因此对重载铁路路基动力响应问题进行研究、进而探究

4、对路基参数的优化具有重大现实意义。本文为了更好地分析重载铁路动荷载对路基病害诱发的影响，进一步优化重载铁路路基参数设计，主要做了以下几点工作：（1）首先通过对国内外重载铁路发展概况的了解，认识到我国重载铁路发展与国外的差距，我国重载铁路发展起步虽晚但发展快，大轴重单元式的重载铁路在我国发展的广阔前景；（2）其次，通过对比分析规范、现场实测及表达式模拟的列车荷载处理方法，从动力学研究适用性的角度确立了表达式模拟的激振荷载作为本文列车荷载模拟方法；（3）在前人研究成果的基础上，本文采用理论分析与数值分析相结合的方法对重载铁路路基动力响应问题展开研究：将钢轨

5、视作连续支承梁，运用理论分析方法得到轨枕扣件点处反力解，再结合ABAQUS建立轨枕—多层路基系统数值模型对路基动力响应情况进行研究，根据数值分析结果对模型的有效性进行了验证；（4）路基变形是考核路基质量的重要指标，其加速度能够较好的表征路基受动力扰动的剧烈程度，因此基于动力学计算结果本文输出了重载铁路路基在动载扰动下的动位移和加速度时程曲线，对其展开了仔细的分析，并对轴重为25t~35t下路基的动位移和加速度进行了比对分析，论证了重载铁路特别是大轴重单元式重载铁路路基优化设计的必要性；（5）对道床设计厚度和弹性模量、基床表层厚度和弹性模量等因素对35t

6、轴重下路基动位移和加速度的影响展开了分析，为大轴重货运线路路基的优化设计提供一定的参考价值。关键词：重载铁路动力响应路基动位移加速度ABSTRACTTheprogressoftheoverloadedtransportationtechnologytrends,fromtheworldasfaraspossibleincreasetheaxleload,makefulluseofexistingstationlinelength,hasgraduallybecomethemainstreamdirectionofoverloadtransportati

7、on,largeaxleloadtruckhasabroaddevelopmentprospects.Butasoverloadedrailwayaxleloadunitorthedevelopmentoftheblocktrain,thaninthegeneralline,overloadedrailwaysubgraderelateddesignforaspectsputforwardhigherrequirements,andclearoverloadingrailwayroadbedinthedynamicresponseunderdynami

8、cloaddisturbanceisthepreconditionofsubgradedesi