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铁道学报2025年第08期:动荷载作用下道砟嵌入路基土细观特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张杰;聂如松;黄茂桐;谭永长;郭一鹏;

单位:中南大学土木工程学院;中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室;长沙理工大学土木工程学院;

摘要:为研究动荷载作用下道砟嵌入路基土的细观特性,建立道砟嵌入路基土三轴离散元(DEM)模型,重点分析道砟嵌入过程中配位数的演化特征、平均法向接触力及接触方向的演变规律,并探讨道砟-路基土接触界面整体和局部应力分布特征。研究结果表明,随着加载次数增加,道砟配位数逐渐增加,而路基土配位数减少,且越靠近道砟-路基土接触界面,土颗粒配位数越低,道砟嵌入导致接触部位土体稳定性下降。动荷载通过道砟以近90°的力链方向传递至路基土,其中道砟之间平均接触力最大,其次是道砟与路基土之间,而路基土之间平均接触力最小。随着加载的持续进行,道砟不断嵌入下方土体,增大了道砟和路基土之间的接触面积,使接触界面的应力分布逐渐趋于均匀,从振次1到振次80,道砟-路基土接触界面处局部平均接触应力与整体平均应力比值从4.80降至1.57。研究成果可加深对动荷载作用下道砟嵌入路基土现象的理解。

关键词:重载铁路;;有砟轨道;;道砟嵌入;;细观特性;;离散元

基金资助:国家自然科学基金(U2368210,51878666,52008038);; 湖南创新型省份建设专项(2024JJ5035);; 高速铁路建造技术国家工程实验室开放基金(HSR201905)