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铁道建筑2025年第06期:风沙区铁路有砟道床力学行为试验研究及离散元分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曹跃华;肖宏;

单位:中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司;北京交通大学土木建筑工程学院;

摘要:为了研究沙漠地区沙粒侵入对散体道床宏细观力学性能的影响机制,探究侵沙深度与轨枕最大位移、道床塑性变形之间的内在联系,本文开展不同含沙程度下道床横向阻力现场试验,分析了沙粒侵入量与道床横向抵抗变形能力的内在联系。在此基础上,利用离散单元法构建了多尺度含沙道床三维模型,系统地分析了沙粒侵入对散体道床内部接触特性、能量演变机制及道床变形特性的影响。结果表明:沙粒侵入量越大,道床的横向阻力及阻力功越大;含沙道床最大接触力比清洁道床增加了65.5%,且法向和切向接触力均高于清洁道床;沙粒侵入主要影响散体道床的弹性应变能,对道砟颗粒的动能影响较小;含沙道床的最大弹性应变能为清洁道床的34%;沙粒侵入深度与轨枕最大位移和道床塑性变形负相关;沙粒侵蚀深度越大,轨枕的位移和道床的塑性变形越小,道床的动态刚度越高,从而使得散体道床的弹性降低,线路维修成本加大。

关键词:有砟轨道;;沙漠;;散体道床;;现场试验;;离散元分析;;接触力;;能量演变;;侵沙深度

基金资助:国家自然科学基金(52372425)