高速鐵路縱連板式無砟軌道后臺(tái)錨固結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、臺(tái)后錨固結(jié)構(gòu)是縱連板式無砟軌道的重要組成部分。目前國內(nèi)外沒有對(duì)臺(tái)后錨固結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理和受力規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析，更缺乏試驗(yàn)研究支持。國內(nèi)京津城際鐵路等采用倒T型主端刺錨固結(jié)構(gòu)，施工工序多，工藝復(fù)雜，錨固結(jié)構(gòu)區(qū)采用水泥級(jí)配碎石，成本較高，長期性能需進(jìn)一步觀測(cè)研究。本文以京滬高速鐵路為研究對(duì)象，從理論和試驗(yàn)兩方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，提出了適用于AB組填料路基、施工方便并滿足相關(guān)要求的錨固結(jié)構(gòu)。
　　論文根據(jù)縱連板式無砟軌道結(jié)構(gòu)和臺(tái)后錨固結(jié)

2、構(gòu)組成，分析了臺(tái)后錨固結(jié)構(gòu)受力機(jī)理，建立了臺(tái)后錨固結(jié)構(gòu)、軌道結(jié)構(gòu)及路基本體相互作用的一體化計(jì)算模型，對(duì)相關(guān)輸入?yún)?shù)進(jìn)行了理論或者試驗(yàn)驗(yàn)證。其中應(yīng)用Mohr-Coulom(M-C)準(zhǔn)則描述巖土材料的強(qiáng)度特性建立了路基承受水平荷載的模型，路基水平土體彈性模量和摩擦板與底座板摩擦系數(shù)模型均通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)取值，使所建模型更能反映實(shí)際情況。
　　應(yīng)用所建模型，通過對(duì)公路CRCP錨固結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合我國CRTSⅡ型板式無砟軌道臺(tái)后錨固結(jié)構(gòu)的設(shè)置經(jīng)

3、驗(yàn)，計(jì)算分析了錨固結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律，進(jìn)行了不同類型的主端刺結(jié)構(gòu)分析，提出了錨固地梁的結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算對(duì)比了單、雙錨固地梁的受力和位移約束效果，提出了∏型主端刺錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
　　對(duì)錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)影響規(guī)律分析結(jié)果表明:摩擦系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的縱向位移影響不大，但對(duì)整個(gè)錨固結(jié)構(gòu)力的分配有較大的影響;主端刺與底座板之間不同的錨固方式對(duì)端刺整體結(jié)構(gòu)的影響較大;∏型主端刺間連接板尺寸越大，對(duì)端刺整體結(jié)構(gòu)受力和約束變形越有利，連接板尺寸存在最優(yōu)取值

4、;端刺間距對(duì)結(jié)構(gòu)受力和縱向位移的影響不大;摩擦板尺寸對(duì)結(jié)構(gòu)受力和縱向位移的影響較大，同樣存在最優(yōu)取值。最后根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)影響規(guī)律分析結(jié)果，進(jìn)行了主端刺結(jié)構(gòu)組合分析，設(shè)計(jì)了最優(yōu)結(jié)構(gòu)形式。
　　設(shè)計(jì)了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案，通過∏型主端刺結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)頂推試驗(yàn)，得出不同荷載作用下，端刺結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力及土體壓力的變化規(guī)律:端刺及摩擦板在荷載作用下，縱向位移變化較大，橫向和垂向位移變化較小;端刺縱向位移隨荷載增加不斷增大，主端刺的縱向位移變化較明顯，小端

5、刺縱向位移變化稍小，端刺變形為彈性變形;縱向力大部分由主端刺承擔(dān);試驗(yàn)結(jié)果還表明端刺側(cè)土體變形較小，處于彈性范圍。
　　對(duì)端刺結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)狀態(tài)分析表明，目前采用的倒T型端刺結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)鬃鍎偠日蹨p大于30％或者路基采用普通A、B組填料時(shí)，不滿足使用要求?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)倒T型端刺的頂推試驗(yàn)也表明:倒T型主端刺縱向變形基本由其結(jié)構(gòu)傾斜和彎曲變形組成;水平板與豎板尤其豎板與底板固結(jié)面積較小，在固結(jié)點(diǎn)形成集中力，單位面積分布力較大，可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生