青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動反應(yīng)與累積永久變形.pdf

1、隨著青藏鐵路的通車,由列車荷載振動效應(yīng)引起凍土路基的沉陷問題日益顯著,直接關(guān)系到客貨列車的安全營運、能否提速等關(guān)鍵科學(xué)問題。鑒于此,本論文以青藏鐵路高溫極不穩(wěn)定多年凍土區(qū)路基在氣候變化和列車荷載共同作用下的長期服役性能為應(yīng)用背景,采用室內(nèi)試驗、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的技術(shù)手段,對青藏鐵路列車荷載下凍土、融土的動力變形特性、列車荷載下路基振動反應(yīng)和長期列車荷載作用下路基動力永久變形等科學(xué)問題進(jìn)行了基礎(chǔ)性研究,主要研究內(nèi)容與取得的成果如下

2、。
　　(1)針對不同的動應(yīng)力條件、環(huán)境溫度和土體物理狀態(tài),通過低溫動三軸試驗,分析了凍結(jié)粉質(zhì)粘土的動力變形特性,研究了列車荷載下凍土的彈性變形和累積塑性變形的變化規(guī)律,建立了凍土回彈模量的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?并以臨界動應(yīng)力為歸一化因子,進(jìn)一步建立了凍土累積塑性應(yīng)變與動應(yīng)力條件、振動次數(shù)和凍結(jié)溫度等參數(shù)之間的關(guān)系模型。
　　(2)針對凍融循環(huán)與列車荷載作用特點,基于常溫動三軸試驗,研究了凍融循環(huán)次數(shù)、融化溫度、動應(yīng)力幅值等對融化粉質(zhì)粘

3、土的動態(tài)力學(xué)行為的影響,深入研究了凍融循環(huán)和列車循環(huán)荷載綜合作用下融土的彈性變形和累積變形變化規(guī)律,并建立了回彈模量和累積塑性變形與凍融循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系模型,與以上建立的模型一并為后續(xù)計算分析青藏鐵路路基永久變形提供依據(jù)。
　　(3)針對青藏鐵路路基的場地條件,采用有限元-無限元相結(jié)合手段,研究了列車行駛對多年凍土區(qū)路基三維振動反應(yīng)的數(shù)值模擬途徑。實現(xiàn)了溫度場和應(yīng)力場耦合,探討了列車速度、軸重與路基的主要設(shè)計參數(shù)對路基振動反應(yīng)的