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作者:刘鉴兴;刘凯;刘治业;陈嵘;安博洋;王平;
单位:西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室;西南交通大学土木工程学院;
摘要:高原山区冰冻环境中道砟颗粒间的冻结现象改变有砟道床阻力性能,加剧轨枕与道床相互作用的复杂性,对高原山区铁路的安全运营带来挑战。为探明高原山区铁路冰冻有砟道床的宏细观阻力特性,通过在温控环境试验箱中搭建足尺有砟轨道模型,测定并分析不同冰冻温度条件下道床的纵横向阻力曲线,之后在离散元方法中引入黏结模型,对不同冰冻温度的道床纵横向阻力细观特性进行分析与对比。研究结果表明:冰冻环境中的道床阻力随温度的降低明显增大;当轨枕发生纵向或横向位移时,冰的黏结效果使得在轨枕运动一侧的道砟颗粒虽然受力更大,但不易产生迁移和旋转,并且随着温度的降低,这种受力的范围逐渐扩大;对不同冰冻温度下的冰结键受力状态分析结果表明,靠近轨枕运动一侧的冰结键主要承受压力,远离轨枕运动一侧的冰结键主要承受拉力;随着温度的降低,冰冻道床中冰结键的破碎率降低,道砟颗粒的平均配位数减小。
关键词:高原山区;;有砟轨道;;道床阻力;;冰冻;;离散元方法
基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFB2603700);; 国家自然科学基金(U23A20666,52408493);; 中国博士后科学基金(2024M752681);; 国家资助博士后研究人员计划(GZC20241415)