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基于落锤式弯沉仪评定神华包神重载铁路路基性能状态研究

基于落锤式弯沉仪评定神华包神重载铁路路基性能状态研究

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作者： Ionut-Razvan Georgescu 哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

众所周知,铁路是客运、货运最可靠、最节能的交通运输方式。目前,铁路行业正迅猛发展,因此所研究的课题为当前热点。铁路系统主要性能的传统监测方法不能满足近来工程建设的要求。建设过程和保养过程中花费高是铁路运输主要的缺点之一... 详细信息

众所周知,铁路是客运、货运最可靠、最节能的交通运输方式。目前,铁路行业正迅猛发展,因此所研究的课题为当前热点。铁路系统主要性能的传统监测方法不能满足近来工程建设的要求。建设过程和保养过程中花费高是铁路运输主要的缺点之一。而且,对采集铁轨系统精确信息新技术的需求愈加迫切。作为典型的岩土结构,铁路路基是否方便施工,应力分布是否均匀,取决于道渣和基床的质量。传统的铁路系统包括钢轨、扣件、枕木、道渣和路基等部件,组成一个抵抗各种交通和气候作用的结构系统。具有较大轴重的高速铁路的使用,需要对移动列车传递给轨道系统的荷载和路基各土层应力、应变和变形的传递方式有一个更好的理解。为了更好的理解整个铁轨系统的反应,本文建立了正确反映上部结构和下部基础的数值模型。为了确定列车荷载对铁路轨系统各组件的影响,需要准确的确定路基土层弹性参数。文中对锤式弯沉仪的使用进行了介绍,并对奥西斯铁路K33断面和塔韩铁路DK1断面的测试结果进行了阐述。此外,对其他测试场地得到的落锤式弯沉仪测试位移数据进行反演分析获得路基土的材料特性。数值分析的结果由设置在距落锤式弯沉仪测试荷载施加点不同距离的传感器位移表示。为了保证不超过某个误差百分数,数值分析得到的峰值位移要跟实测位移进行对比。数值计算得到的峰值位移分别是200.049μm,154.497μm,144.023μm,113μm,79.925μm,66.7μm和56.5μm,验证了所建模型的正确性及其重要性。文章最后使用与前文相同的路基土弹性模量进行动力分析,输出了铁路轨道系统各部件应力、加速度,重点对路基三层土进行了分析。研究结果表明,不同速度的列车,路基动应力和加速度剧烈波动。随着时间和距离的增加,动应力、加速度明显降低。两个数值分析对落锤式弯沉仪测试得到的峰值位移做了很好的概述,对路基土层中动应力和加速度有更好理解。

关键词：重载铁路路基性能评价落锤式弯沉仪测试弹性模量动应力

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