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作者:禹雷;谈遂;冯诚禹;张鲁顺;秦莹;吉哲颖;凌锋;
单位:中铁工程设计咨询集团有限公司;高速铁路建造技术国家工程研究中心;中国中铁股份有限公司;中南大学土木工程学院;西南交通大学土木工程学院;
摘要:路基大变形会引起无砟轨道结构自身受力和变形发生变化,剧烈的路基沉降/上拱变形甚至会导致无砟道床开裂、层间离缝或脱空等伤损,无砟轨道服役寿命和高铁运维安全面临严峻挑战。针对路基大变形地段可调整式双块式无砟轨道技术开展研究,借助数值仿真计算,建立路基-无砟轨道变形映射计算模型,对比分析优化前、后轨道结构对路基沉降/上拱变形的适应性。研究结果表明,沉降变形作用下,沉降波长为80 m时,优化后道床板的最大纵向拉应力较优化前有大幅度降低。上拱变形作用下,波长为40 m时,优化后的道床板纵向拉应力明显优于优化前。优化后底座板最大纵向拉应力虽然较优化前有所上升,但整体应力水平在可控范围内;CA砂浆层在不同上拱波长情况下,最大拉应力维持在0.119 MPa以内。优化后轨道结构的竖向位移随沉降/上拱幅值增大而增大,在沉降波长为80 m时较优化前有所降低,其余计算工况下优化前、后轨道结构竖向位移差异不明显,但由于优化后的无砟轨道结构可通过向灌注袋注入砂浆的形式抬高道床板,具有高度可调性,能更为灵活地应对轨道运营期的路基沉降/上拱情况。
关键词:高速铁路;;双块式无砟轨道;;结构优化;;路基变形;;数值模拟
基金资助:湖南省自然科学基金项目(2021JJ30053);; 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(L2023G007,L2022G007);; 高速铁路建造技术国家工程研究中心开放基金课题(HSR202109);; 中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-专项-02,2021-专项-08);; 中铁工程设计咨询集团有限公司科研课题(研2021-10)