基于离散元方法的道床捣固及吹砟维护机理

作     者：陈成 饶文锦 李文俊 张磊 汤语嫣 CHEN Cheng;RAO Wenjin;LI Wenjun;ZHANG Lei;TANG Yuyan

作者机构：武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430000 中国港湾工程有限责任公司北京100027 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第59卷第2期

页      面：256-263,306页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51708438,52178353) 中央高校基本科研业务费(225206001,022CG030) 

主　　题：道砟 离散元 捣固 吹砟 道床维护 

摘      要：为从细观上研究捣固和吹砟的维护机理,建立了离散元道砟箱数值模型,并耦合多体动力学的捣固镐模型和计算流体力学的吹砟管模型,对捣固与吹砟的作业全过程进行可视化模拟,基于离散元耦合数值模拟,对比分析了2种道床维护方法对道床扰动及作业后轨枕沉降.结果表明:吹砟作业各阶段对道床的扰动和道砟平均接触力均小于捣固,且扰动主要集中在下插阶段,吹砟作业过程中道砟颗粒速度峰值和接触应力峰值仅为捣固的37.5%和38.9%;捣固后,轨枕底部区域密实度提高了约13.6%,轨枕间上部和下部区域密实度分别降低了约21.0%和提高了约4.8%;吹砟后,轨枕底部区域密实度提高了约6.5%,轨枕间上部和下部区域密实度几乎无变化;在轨枕底部吹入碎石,吹砟作业极大地改善了轨枕底的接触状态和应力扩散,轨枕与道砟颗粒接触数增加了约243%,荷载传递更均匀;1000次循环加载后,吹砟作业后的轨枕沉降相较捣固和未维护工况分别减少了约18.1%和44.4%.