ANSYS建模-路基上双块式无砟轨道结构的参数影响分析
铁路路基变形对无砟轨道结构影响研究综述
工程建设铁路路基变形对无砟轨道结构影响研究综述崔旭浩，郑强，刘永琨，吕欣乐，刘子安，魏泓基（北京工业大学城市建设学部，北京100124）摘要：随着我国铁路事业飞速发展，铁路路基在长期服役过程中的变形问题及其对轨道结构力学行为的影响日益受到关注。
对近年来的相关研究进展进行总结，分析铁路路基变形的主要原因，包括自然因素和人为因素；系统梳理路基变形对轨道力学行为的影响，如路基变形对轨道结构变形、车轨耦合振动及轨道结构的损伤劣化的影响研究现状；分析指出当前研究面临的挑战，并对未来在智能监测与预警系统、精准高效的数值仿真技术等方面的研究趋势进行展望。
关键词：铁路路基变形；轨道结构；动力响应；损伤劣化中图分类号：U213.2 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2024）04-0049-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.11.27.0031 概述近年来，我国铁路事业飞速发展，取得了举世瞩目的成就。
截至2023年底，我国铁路营业里程达到15.9万km，其中高铁4.5万km。
在铁路基础设施长期运营过程中，轨道结构的服役状态对铁路线路的安全平稳运营起着关键作用，轨道结构的稳定性直接影响到铁路运输的安全和效率［1］。
铁路路基作为轨道结构的下部基础，是铁路线路的重要组成部分，直接承受轨道的重量，同时还承受轨道传递的机车车辆荷载。
路基结构的安全稳定服役对铁路线路有着至关重要的作用［2］。
然而铁路路基作为土工构筑物，受水文、地质和交通荷载等多种因素影响，导致铁路路基的工后变形不可避免［3］。
铁路路基变形将引起轨道结构产生跟随性变形，形成线路不平顺，增大列车运行时轮轨系统的动力响应，降低列车运行的舒适性，威胁列车运行安全，并容易引起轨道结构的损伤劣化，增大铁路工务部门的养护维修工作量。
在我国高速铁路的长期服役过程中，路基变形基金项目：国家自然科学基金资助项目（52308426）；北京工业大学“星火基金”资助项目（XH-2023-03-18、XH-2024-04-08）第一作者：崔旭浩（1994—），男，讲师，博士。
温度荷载作用下路基上双块式无砟轨道道床板力学特性研究
温度荷载作用下路基上双块式无砟轨道道床板力学特性研究温度荷载作用下路基上双块式无砟轨道道床板力学特性研究【摘要】温度荷载是双块式无砟轨道的重要荷载。
本文以路基上双块式无砟轨道主体结构为研究对象，主要包括双块式无砟轨道道床板、混凝土支撑层，辅以分析软件ansys进行分析，建立了考虑钢筋与混凝土滑移粘结作用的有限元力学模型，研究了温度荷载作用下路基上双块式无砟轨道道床板的力学特性。
【关键词】温度荷载；双块式无砟轨道；力学特性；Ansys1.路基上双块式无砟轨道力学模型作者在吸收国内外研究成果的基础上，利用大型通用软件Ansys 建立了包括双块式轨枕、道床板、钢筋、支承层的双块式无砟轨道三维有限元力学模型，研究了温度梯度荷载作用下双块式无砟轨道道床板混凝土和钢筋的力学特性[1]。
力学模型中道床板钢筋用杆单元link8模拟。
双块式轨枕、道床板、支承层以八节点实体单元SOLID65模拟。
为了考虑混凝土与钢筋的粘结滑移效应，道床板混凝土与钢筋之间的连接用弹簧单元COMBIN14模拟。
现有的路基上双块式无碎轨道力学模型大多假定道床板与水硬性支承层之间紧密连接（摩擦系数无穷大），两者变形协调一致，形成结合式结构，本文也延续这一理论。
在ANSYS环境下生成的路基上双块式无砟轨道力学模型如1所示。
模型以2个裂缝间距内双块式无砟轨道道床板、支承层为研究对象，由于裂缝间距内轨道长度较短，钢轨和扣件的约束影响有限，模型中没有考虑，道床板与支承层粘结良好。
参照连续配筋混凝土路面（CPCR）的设计及应用经验，地基摩阻力很小，可以忽略不计。
本模型中，双块式无砟轨道道床板的结构配筋为：纵向下层12根φ20，纵向上层9根φ20；横向每两个轨枕间距内上下层各设置一根φ16的钢筋[2]。
2.温度荷载下双块式无砟轨道力学特性研究温度梯度荷载实际上是当轨道板在太阳照射下，由于混凝土的热传导性能差，会使得轨道板在厚度方向上存在温度梯度，出现白天上表面温度高、下表面低，晚上上表面温度低、下表面高的现象，这样在轨道板在厚度方向发生热胀冷缩，从而使得轨道板发生通曲变形，变形幅度大小由太阳福射热的变化决定，一般晴天变幅大，阴天变幅小。
《2024年基于ANSYS的地铁和城际铁路新型板式无砟轨道设计软件开发》范文
《基于ANSYS的地铁和城际铁路新型板式无砟轨道设计软件开发》篇一一、引言随着城市化的快速发展，地铁和城际铁路的建设日益成为城市交通建设的重要组成部分。
无砟轨道作为现代轨道交通的重要技术之一，其设计质量和性能直接关系到轨道交通的安全、平稳和舒适性。
因此，开发一款基于ANSYS的地铁和城际铁路新型板式无砟轨道设计软件显得尤为重要。
本文将详细介绍该软件的设计思路、技术特点和应用前景。
二、软件设计背景及意义ANSYS是一款广泛应用于工程仿真分析的软件，具有强大的结构分析、流体分析、电磁分析等功能。
在地铁和城际铁路的轨道设计中，ANSYS可提供精确的力学分析、热学分析和动力学分析等，为轨道设计提供有力的技术支持。
然而，传统的轨道设计方法往往依赖于经验公式和试验数据，设计过程繁琐且难以保证设计的精确性和可靠性。
因此，开发一款基于ANSYS的地铁和城际铁路新型板式无砟轨道设计软件，将有助于提高轨道设计的精确性和可靠性，降低设计成本，提高轨道交通的安全性和舒适性。
三、软件设计思路该软件的设计思路主要包括以下几个方面：1. 模型建立：通过ANSYS的建模功能，建立地铁和城际铁路新型板式无砟轨道的三维模型。
该模型应包括轨道结构、路基结构、轨道上部的车体等元素。
2. 力学分析：基于建立的模型，进行力学分析。
通过施加列车荷载、风荷载等外力，分析轨道结构的应力和变形情况。
此外，还应考虑路基的变形对轨道结构的影响。
3. 优化设计：根据力学分析结果，对轨道结构进行优化设计。
优化目标包括提高轨道的承载能力、降低运营噪声、减少维修频率等。
4. 结果输出：将优化后的设计方案以图形化方式输出，包括轨道结构图、应力分布图等。
同时，提供详细的参数信息供用户参考。
四、技术特点该软件的技术特点主要包括以下几个方面：1. 高精度：采用ANSYS的高精度算法，能够准确地进行力学分析和仿真模拟。
2. 自动化：软件具备自动化建模和优化功能，提高了设计效率。
土质路基双块式无砟轨道参数影响分析
土质 路 基 双 块 式无 砟 轨 道参 数 影 响分 析
庄 鹏
摘 要 ： 对土质路基双块 式无砟 轨道 结构 ， 针 建立 了双块 式无砟 轨道整体有 限元模 型， 研究 了主要参数 变化对无砟轨道
受力 的影响 ， 确定 了无砟 轨道设 计参数 ， 从而确保 无砟轨道 结构设计 的安全性 、 济性 。 经
在地震作用时间内 ， 间隔 ０ ０ 时 的边坡稳定 安全 系数 ， 后找 以上 的路堤 ， ． ２ｓ 然 安全系数偏低。 出地震作用时间 内最小的安全系数。
参 考文献 ：
３ 计算 结果分 析
１ 采用简化方法计 算 出的安全 系数和安 全 系数降低程 度 与 ）
［ ］ 刘立平 ． １ 地震 边坡稳 定分析 方法 综述 ［］ 重庆 交通 学院 学 Ｊ．
一
别于其他无砟轨道结构 最显 著 的特 点。双块 式无砟 轨道结 构形 道 结 构 的影 响 ， 算模 型取 ３ 轨道 结 构 ， 计 ０ｍ 以板 中为研 究 对 象 。 式在我国也进行了较多的实际铺设 。
１ 计 算模 型及 参数
路基上双块式无砟轨道系统主要 由钢轨 、 弹性扣件、 带有桁架
有 限元 动 力 分 析 模 型 与 静 力 分 析 模 型 形 式 相 同 （ 图 ２ 图 对 地 震 时 的安 全 系 数 的降 低 程 度 的 影 响 不 大 。７ 简 化方 法 和 有 限 见 ， ）
３， ） 只是 内部参数 不 同。有 限元动 力分 析采用 时程分析 法 ， 分析 元 法的结果均表 明 ， 按现有 工程 习惯 的分 台和坡度设置 ， 加 ｍ 对
钢筋的双块式轨枕 、 混凝土道床板及水硬性混凝土支承层组成。 钢轨选 用 ６ ｇ ｍ 钢 轨 ； ０ｋ／ 扣件 间距 ０ ６ 扣件 节 点 刚度 ． ５ｍ，
双块式无砟轨道的共振性能分析
双块式无砟轨道的共振性能分析邹小魁;吕定花【摘要】为了避免双块式无砟轨道在列车荷载作用下产生共振,使得钢轨位移过大而影响列车平稳性,运用谐响应有限元法和轨道动力学理论建立双块式无砟轨道计算模型,考虑了列车荷载、扣件刚度、阻尼影响因素,对模型进行共振频率与钢轨位移计算.结果表明:扣件刚度影响无砟轨道共振频率及钢轨位移,而阻尼及列车荷载影响钢轨位移.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】3页(P103-105)【关键词】双块式无砟轨道;共振频率;刚度;阻尼【作者】邹小魁;吕定花【作者单位】中铁山桥集团有限公司,河北,秦皇岛,066205;中铁山桥集团,高级技工学校,河北,秦皇岛,066205【正文语种】中文【中图分类】U213.2+44双块式无砟轨道断面的基本结构为基床表层(级配碎石)、混凝土支承层(C20混凝土)、道床板混凝土(C40混凝土)、双块式轨枕、钢筋桁架、扣件和钢轨［1］，其断面见图 1。
图1 双块式无砟轨道基本结构双块式无砟轨道承受列车荷载的作用，在列车的激励下钢轨产生位移，并且当列车的激励频率与无砟轨道的固有频率一致时，将产生共振现象，使得钢轨位移过大而影响列车平稳性，加速轨道系统的损坏。
因此采用谐响应分析方法，对无砟轨道系统共振频率进行计算分析，避免其产生共振就显得非常有意义。
1 谐响应分析模型建立的方法谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦规律变化的荷载时的稳态响应，其目的是计算出结构在几种频率下的响应，并得到一些响应值(通常是位移)对频率的曲线，从这些曲线上可以找到“峰值”响应，并进一步观察峰值频率对应的应力。
谐响应分析只计算结构的稳态受迫振动，而不考虑在激励开始时的瞬态振动。
谐响应分析能预测结构的持续动力特性，从而克服共振、疲劳及其它受迫振动引起的不良影响。
谐响应分析是一种线性分析，任何非线性特性如塑性和接触等，即使定义了也将被忽略［2］。
高温多雨地区双块式无砟轨道疲劳特性研究
高温多雨地区双块式无砟轨道疲劳特性研究杨洋;王德英;杨蓓;潘海龙【摘要】文章通过ANSYS软件建立高温多雨地区双块式无砟轨道有限元模型,利用车辆-轨道耦合动力学理论、疲劳伤损理论,在钢筋混凝土疲劳寿命研究成果的基础上,以南宁地区月平均气温为基础,预测高温多雨地区双块式无砟轨道在列车动荷载与温度荷载耦合作用下疲劳寿命,结果表明:高温多雨地区双块式无砟轨道疲劳寿命基本符合高速铁路设计年限;混凝土疲劳失效将会比钢筋疲劳失效早出现;高温多雨地区月平均气温、地区纬度、施工温度组合温度场对疲劳寿命较为不利.对今后高温多雨地区双块式无砟轨道设计与铺设提供指导性建议.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2018(020)008【总页数】3页(P36-38)【关键词】无砟轨道;疲劳特性;耦合动力学;ANSYS【作者】杨洋;王德英;杨蓓;潘海龙【作者单位】广西交通职业技术学院,广西南宁 530000;广西交通职业技术学院,广西南宁 530000;广西交通职业技术学院,广西南宁 530000;广西交通职业技术学院,广西南宁 530000【正文语种】中文【中图分类】U213.21 引言无砟轨道以其高平顺性、高稳定性和少维修等特点，在铁路运营中逐渐取得了明显优势，尤其是随着客运专线和高速铁路的修建，无砟轨道更显出其优越性和重要性[1]。
由于无砟轨道在运营中可以大大节省维修费用，并且这些维修费用的节省可以在不长的时间内抵消无砟轨道建设时的较大投资，这个优点也是无砟轨道在我国近年来铁路发展中占重要地位的根本原因[2]。
通常，双块式无砟轨道作为一种混凝土构件，将预制双块式轨枕通过现场浇筑的方式埋入道床板中，其服役过程中往往避免不了刚度、强度以及疲劳这三个基本要求，而其混凝土构建在循环荷载的作用下，出现的疲劳伤损制约了双块式无砟轨道的发展，因此，开展双块式无砟轨道结构的疲劳特性研究有着重要的意义。
近年来，学者们在考虑到高速铁路列车荷载作用下混凝土构件应力分布情况较为复杂的基础上，分别采用混凝土塑性损伤模型[3]、内聚力模型[4]、车辆-轨道耦合动力学理论结合Miner 线性累积损伤准则[5]进行双块式无砟轨道结构疲劳特性研究，并未形成完整研究体系且模型与理论不能应用于所有外界条件（尤其是高温多雨地区）。
路基不均匀沉降对双块式无砟轨道结构受力影响分析
纵向正 （ 余）弦型 不平顺 。应 用有 限 元法计 算路
基不均 匀沉 降对轨 道结构 的影 响 ，采 用弹性地 基 上的 梁板 计算模 型 和 叠合 梁 计算模 型 计算基 础 变 形的 无砟 轨道 荷载 弯矩 ，并进 行 比较 分析 ，两种
模 型 的计算 结果吻 合较好 。路 基不 均 匀沉 降对双
．．
７ ． ４．
誊 Ｏ ／ Ｅ Ｅ ／ ／ Ｖ Ｓ ２ ０ ０ Ｈ Ｎ Ｓ ？ ＩＡｙ ０１／ ７ Ａ／ ／
路 基不 均 匀沉 降对双 块 式无砟 轨 道结 构 受力影响 分析
高增 增
下 ，轨 道结 构产 生挠 曲变形 类似 于 桥梁 结构 的挠 曲变 个 轨道结构 的基 础 ，采用非线性 弹簧单元模拟路基 的不 形 ，可采 用 刚性基 础 法计 算 ，Ｅ 为 轨道结 构 的抗 弯 刚 均 匀沉降 ，将其密布于混凝土底座下。 ｌ
路 基 不 均 匀 沉 降 对 双 块 式
无砟轨道结构 受力影响分析
高增增 ：铁道 第三勘 察 设计 院集 团有 限公 司线路 站场枢 纽工程 设计处 ，助理 工程 师 ，天津 ，３ ０ ４ ０ １２
摘 要 ：路 基不均 匀沉 降分 为正 （ 余）弦型 、错
台型和折 角型 ，对 无砟轨 道 的影响 主要 考虑 线路
图２ 非 线性弹 簧 的位移 一 载 曲线 荷
２ 模型 的建立
２ １ 叠合梁计算模型 ．
在纵向叠合梁计算模 型 （ 图 ３）中 ，考虑轨道 的 １ Ｐ ；路基 支承系数 ０７ ／ 见 ０Ｍ ａ ３ ６ ＝ ＭＮ ｍ 。参 照 《 客运专线 对称性 ，线路纵 向沿 轨道中心线取一半轨 道结构进行计 无砟 轨道设计指南 》，动轮载取 ３ ０ Ｎ ０ 。为忽略边界对 ｋ 算。钢轨可视为弹性点 支承梁 ，扣件用支 点弹簧单元模 轨道 结构的影响 ，计算 模型取３ 轨道结 构 ，以板 中为 ０Ｉ ｌ ｌ
双块式无砟轨道的共振性能分析
频率 越 高 。对 １０ ０ Ｈ ０ ｚ以 内的分 析 频 率 ， 轨一 跨 轨 钢
枕 间距划分 为 一个单 元 能满 足精度 要求 ， 因此 ， 双块 式
双块 式无 砟轨 道 承 受列 车 荷 载 的作 用 ， 列 车 的 在 激励 下钢 轨产 生位 移 ， 且 当 列 车 的激 励 频 率 与无 砟 并
（． １ 中铁 山 桥 集 团 有 限 公 司 ， 北 秦 皇 岛 河 ０６ ０ ； ． 铁 山 桥 集 团 高 级 技 工 学 校 ， 北 秦 皇 岛 ６２５ ２ 中 河 ０ ６０ ） ６ ２ ５
摘要 ： 了避免 双块 式无砟 轨道 在 列车荷 载作 用 下产 生共振 ， 为 使得 钢轨 位 移 过 大而 影响 列 车 平稳 性 ， 运 用谐 响应有 限 元法和 轨道 动 力学理 论建 立双 块式 无砟 轨道 计 算模 型 ， 虑 了列 车荷 载 、 考 扣件 刚度 、 阻尼 影响 因素 ， 对模 型进行 共振 频 率与钢 轨位 移计 算 。结果表 明 ： 扣件 刚度 影响 无砟轨 道 共振 频率及 钢轨 位
应分析 只计 算结 构 的稳 态 受 迫 振 动 ， 而不 考 虑 在 激 励 开始 时的 瞬态振 动 。谐 响应分 析能 预测结 构 的持续 动 力特性 ， 而克服 共振 、 劳及其 它受 迫振 动 引起 的不 从 疲
速 ２ ０ｋ ／ ５ ｍ ｈ和 ３ ０ｋ ／ ５ ｍ ｈ双块式 无砟 轨道 扣件 刚度分
ｌ 谐 响 应 分 析 模 型 建 立 的方 法
谐 响应 分析 是用 于确 定线 性结 构在 承受 随时 问按
正 弦规律 变化 的荷 载 时 的稳 态 响 应 ， 目的是 计 算 出 其
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0. 860 1. 443 0. 153 0. 516 2. 650 2. 060 0. 685 0. 451 0. 789
0. 476 1. 635 0. 032 0. 497 1. 524 0. 642 0. 431 0. 109 0. 779
50
板端
板中
0. 898 1. 499 0. 155 0. 516 2. 740 2. 141 0. 711 0. 467 0. 796
( 1. 石家庄铁道学院 土木工程分 院, 河北 石家庄 050043; 2. 河北省教育考试院, 河北 石家庄 050091)
摘要: 针对路基上双块式无砟轨道的结构形式, 建立钢轨 扣件 轨下垫板 双块式轨枕 道床 板 混凝土底座 弹性基础的有限元分析模型, 应用大型国际通用有限元分析软件 ABAQUS, 对比 分析不同的扣件刚度、不同的支承层厚度以及支承层弹性模量的变化对于路基上双块式无砟轨 道结构的影响, 为我国无砟轨道的结构设计和工程实践提供依据。
0. 547 1. 795 0. 111
0. 610 2. 196 1. 655
0. 592 1. 174 0. 647
0. 611 0. 682 0. 878
0. 191 0. 094 0. 849
28 000
板端
板中
0. 898 1. 499 0. 155
0. 479 1. 696 0. 014
由以上结果可以看出:
收稿日期: 2008 01 18 作者简介: 石现峰 女 1970年出生 副教授
2
石家庄铁道学院学报 (自然科学版 )
第 21卷
列车荷载作用 位置
道床板纵向拉应力 /M P a 道床板纵向压应力 /M P a 道床板横向拉应力 /M P a 道床板横向压应力 /M P a 支承层纵向拉应力 /M P a 支承层纵向压应力 /M P a 支承层横向拉应力 /M P a 支承层横向压应力 /M P a 道床板垂向位移 /mm
保持道床板断面尺寸 2 800 mm # 240mm、底座板断面尺寸 3 400 mm # 300 mm 不变, 支承层弹性模量 取 15 000M P a, 仅改变支承层厚度, 分别取 260mm、300mm 和 340mm, 分析支承层厚度变化对列车荷载作 用下的轨道结构响应的影响如表 5、表 6所列。
5 000
15 000
板端
板中
板端
板中
道床板纵向正弯矩 道床板纵向负弯矩
道床板横向正弯矩 道床板横向负弯矩 支承层纵向正弯矩
支承层纵向负弯矩 支承层横向正弯矩 支承层横向负弯矩
11. 47 4. 458 6. 070 1. 389 11. 67 0. 001 4. 461 0. 592
14. 46 4. 187 5. 798 0. 007 4. 150 6. 787 1. 665 1. 117
表 5 不同支承层厚度时的轨道结构最大响应值
支承层厚度 /mm
列车荷载作用 位置
260
3 00
板端
板中
板端
板中
道床板纵向拉应力 /M P a 道床板纵向压应力 /M P a 道床板横向拉应力 /M P a
道床板横向压应力 /M P a 支承层纵向拉应力 /M P a 支承层纵向压应力 /M P a
支承层横向拉应力 /M P a 支承层横向压应力 /M P a 道床板垂向位移 /mm
0. 711 0. 467 0. 796
0. 479 1. 696 0. 014
0. 517 1. 562 0. 667
0. 450 0. 120 0. 784
3 40
板端
板中
0. 852 1. 489 0. 146
0. 451 1. 615 0. 013
0. 506 2. 407 1. 885
0. 489 1. 498 0. 689
0. 920 1. 502 0. 164
0. 565 1. 159 2. 478
0. 822 1. 028 0. 810
0. 512 1. 776 0. 042
0. 544 1. 618 0. 826
0. 476 0. 130 0. 805
0. 898 1. 499 0. 155
0. 516 2. 740 2. 141
2 计算模型和计算参数
路基上双块式无砟轨道系统主要由钢轨、高弹性扣件、改进的带有桁架钢筋的双块式轨枕、道床板及 道床板下水硬性支承层组成 [ 2] , 计算模型中钢轨采用弹性点支承梁模型, 扣件采用三向弹簧模拟, 其竖向 刚度采用 50 kN /mm, 间距为 650mm。道床板与底座板由于其在厚度方向上的尺寸远小于长度和宽度方 向上的尺寸, 符合弹性薄板的结构特点, 采用板壳单元进行模拟。道床板弹性模量为 34 000M Pa, 厚度为 0. 24m, 宽度为 2. 8m, 长度为 15. 5 m。为消除边界效应, 模型选取三块道床板进行计算, 以中间单元板作 为研究对象。支承层弹性模量为 15 000MP a, 厚度为 0. 30 m, 宽度为 3. 4 m。动轮载参照 !客运专线无碴 轨道设计指南 ∀[ 3 ] , 取为 300 kN。
9. 144 3. 586 1. 327
( 1) 随着扣件刚度的增大, 道床板和支承层的纵、横向拉、压应力的最大值均呈增加趋势。扣件刚度
增大, 列车荷载的分布范围相对减小, 在保持扣件间距不变的情况下, 枕上压力随之增大, 从而使得作用 于轨道板上的荷载更为集中, 引起更大的应力。
( 2) 随着扣件刚度的增大, 道床板和支承层的纵、横向弯矩均随之增大。
0. 622 0. 425 0. 784
0. 429 0. 103 0. 765
表 6 不同支承层厚度的轨道结构最大弯矩
kN∃ m /m
支承层厚度 /mm
列车荷载作用 位置
260
3 00
7. 964 2. 548 3. 249 0. 915 28. 88 7. 122 7. 004 1. 161
9. 268 2. 709 3. 104 0. 006 7. 984 8. 109 2. 674 1. 159
kN∃ m /m
28 000
板端
板中
6. 622 2. 411 2. 326 0. 644 36. 62 9. 260 8. 726 1. 428
0. 479 1. 696 0. 014 0. 517 1. 562 0. 667 0. 450 0. 120 0. 784
表 2 不同扣件刚度时的结构最大弯矩
扣件刚度 / ( kN∃ mm - 1 )
列车荷载作用 位置
30
40
板端
板中
板端
板中
道床板纵向正弯矩 道床板纵向负弯矩
道床板横向正弯矩 道床板横向负弯矩 支承层纵向正弯矩
7. 189 2. 012 2. 230 0. 006 11. 88 9. 144 3. 586 1. 327
( 1) 随着支承层弹性模量的增加, 道床板所承受的弯矩整体上呈减小趋势, 但支承层所承受的弯矩却 呈增加趋势。
( 2) 道床板垂向位移随支承层弹性模量的增加而减少。 3. 3 支承层厚度变化对无砟轨道结构的影响
第 21卷 第 2期
石家庄铁道学院学报 (自然科学版 )
Vo.l 21 No. 2
2008年 6月 JOURNAL OF SH IJIAZHUANG RA ILWAY INST ITUTE ( NATURAL SC IENCE ) Jun. 2008
路基上双块式无砟轨道结构的参数影响分析
石现峰 1, 李建斌 2, 安蕊梅 1
支承层纵向负弯矩 支承层横向正弯矩 支承层横向负弯矩
6. 094 2. 059 2. 106 0. 619 33. 49 9. 152 7. 987 1. 446
6. 807 1. 987 2. 023 0. 006 10. 95 8. 248 3. 253 1. 153
6. 399 2. 283 2. 229 0. 634 35. 55 9. 298 8. 416 1. 436
0. 516 2. 740 2. 141
0. 517 1. 562 0. 667
0. 711 0. 467 0. 796
0. 450 0. 120 0. 784
第 2期
石现峰等: 路基上双块式无砟轨道结构的参数影响分析
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表 4不同支承层弹性模量时的结构最大弯矩
支承层弹性模量 /M Pa
列车荷载作用 位置
7. 148 1. 999 2. 138 0. 006 11. 49 8. 817 3. 439 1. 265
kN∃ m /m
50
板端
板中
6. 622 2. 411
7. 189 2. 012
2. 326 0. 642 36. 62
2. 230 0. 006 11. 88
9. 260 8. 726 1. 428
表 1 不同扣件刚度时的轨道响应最大值
扣件刚度 / ( kN∃ mm - 1 )
30
40
板端
板中
板端
板中
0. 802 1. 366 0. 151 0. 490 2. 524 1. 942 0. 651 0. 428 0. 780
0. 472 1. 547 0. 029 0. 474 1. 470 0. 605 0. 407 0. 102 0. 771
( 3) 相比较而言, 道床板和支承层的纵向正弯矩增加稍大一些, 道床板和支承层的其它弯矩指标增加
幅度较小。
( 4) 道床板垂向位移随扣件刚度的增加而增加。
3. 2 支承层弹性模量变化对无砟轨道结构的影响
为分析支承层弹性模量变化对无砟轨道结构的影响, 保持道床板断面尺寸 2 800 mm # 240 mm、底座