徐红星：无作轨道路基动力响应影响因索分析
无诈轨道路基动力响应影响因素分析
徐红星
（中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063）
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摘要：以双块式无殊轨道路基典型结构为研对象，分析车辆轴重、结构层间接融条件、轨道结构整体模量、支承层模量和基床表层模量等对路基面动力响应的影响，分析路基动力响应对各参数的敏感性。数值仿真结果表明：在车辆单轴荷载作用下，路基面动应力分布表现为横向均匀、纵向三角形的基本形式；对路基面动应力沿线路织向分布长度影响的主要因素，是无确轨道结构的整体刚度、车辆轴重、支承层模量等；结构面间接触状态劣化导致无殊轨道结构度的降低和路基面的动压力增大。
关键调：无确轨道；路基；动力响应；影响因素；数值仿真
中图分类号：213.2*44
0引言
文献标志码：A
“十一五”期间我国高速铁路建设迅速发展，已投入运营的高速铁路里程超过7000km，居世界第
由于高速铁路对路基工程沉降控制十分严格，我国高速铁路大量采用无确轨道结构[12]。无碎轨道是以混凝土或沥青混凝土等高强度材料组成的轨道结构形式，消除了有诈道床在高速列车运行下可能产生的飞或粉化现象3。无轨道各部件良好的联结性能，可保证轨道结构在车辆疲劳简载作用下的变形发展较慢，能减少线路的养护维修，对运输组织及运营维护极为有利。但无诈轨道的整体结构对轨下基础不均匀变形的适应性较差，因此对轨下基础的流降要求更高。路基主要由松散的岩土材料构筑而成，其性能极易受荷载和环境的影响。如何控制路基的工后沉降，以保证无轨道的长期稳定性，是高速铁路工程建设中的关键技术之一。
列车在疲劳荷载作用下的路基动力特性是高速铁路路基设计中的关键，许多学者均对此进行了大量研究[4-10]，但现有研究成果基本上多是针对比较单工况进行的，缺乏无雄轨道路基承载特性影响因素的系统分析。本文为掌握无雄轨道路基基床结构承受车辆荷载的动力作用规律，利用有限元数值计算分析软件 ABAQUS，以双块式无雄轨道结构路基面的应力和变形为重点，针对车辆轴重、结构层间接触条件、轨道结构整体模量、支承层模量和基床表层模量等对路基
收稿日期：20120622
基金项目：铁四院科技开发计刘项目《无碎轨道低填浅挖路基动
力作用特点及基床结构设计技术研究
作者简介：
徐红星（1973=），男，安怀宁人。高级工程师，主要从事地质勘察与路基设计工作。E-mail：xhx_sy@163.eom。
文章编号：10038825(2012)05004304
面动力响应的影响因累进行计算分析，研究路基动力响应对各参数的敏感性。
计算模型及参数
1
1.1计算模型
我国在土质路基上采用的无轨道主要有： CRTSI/Ⅱ/Ⅲ型板式无确轨道，CRTSI型双块式无雄轨道，长轨枕埋入式无轨道。本文主要分析 CRTSI型双块式无雄轨道。图1为双块式无确轨道结构模型整体网格。
文
图1双块式无硅轨道结构模型整体网格
（1）采用有限元法建立轨道路基结构模型。钢轨采用Euler染单元模型模拟：扣件采用弹簧单元模拟，仅考虑竖向作用，忽略纵向和横向作用；轨道板、支承层、路基基床、路堤本体等均采用8节点空间线弹性实体单元。计算分析时沿纵向建立3块道床板长度的模型。
（2）无轨道主要通过轨道板和支承层的摩擦传递横向和纵向作用力，因此轨道板与支承层、支承层与路基基床之间的实体接触面需考虑摩操力，本文计算分析用摩擦系数表征摩擦特性。基床以下均由散体材料组成，互相之闻粘结、咬合较好，层间滑动