装配式可调间距的X形抗滑动轨枕研究

为增强轨枕的工作性能和减少钢筋混凝土用量,对传统条形轨枕进行结构优化,提出预制装配式X形可调间距轨枕,并对X形轨枕的结构特点、制作流程、轨道维护和钢筋混凝土用量进行分析。同时,建立三维有砟轨道有限元数值模型,对比循环荷载作用下传统轨枕与X形轨枕的竖向、侧向位移和轨枕应力分布。预制装配式X形轨枕由上、下轨枕两部分拼装组成,轨枕间距设计成600,700,800 mm三档,可在自研的X形轨枕制作模具中直接浇筑成形;相同轨枕间距下,铺设X形轨枕每千米混凝土用量相较于Ⅲa型轨枕减少16.7%,钢筋用量减少2.6%;当X形轨枕间距从600 mm增至700,800 mm时,每千米所需铺设的轨枕根数分别减少14.8%和25.5%。模拟结果表明,相较于传统轨枕,采用X形轨枕的轨道竖向沉降减少了5.8%,侧向位移减少了8.4%。新型X形轨枕具有降低道床沉降和促进碳减排的潜能。

基于DEM-MBD耦合方法的路桥过渡段不均匀沉降研究

为了从细观力学机理上研究路桥过渡段的劣化规律及其影响因素,采用离散单元(DEM)法生成轨枕与道砟模型,并施加相位荷载,通过多体动力学(MBD)方法建立相互独立的路基弹簧,实现对路桥过渡段中路基刚度变化的模拟,进而建立轨枕-道砟-路基过渡段耦合模型,进行不同路基刚度、列车速度、轴重以及桩基加固下过渡段不均匀沉降研究。结果表明:列车荷载作用下,路桥过渡段中过渡路基区沉降最大,普通路基区次之,桥面路基区最小;当列车车速由94 km·h^(-1)增加至281 km·h^(-1)、轴重由16 t提升至32 t时,过渡段不均匀沉降分别增大60.9%和259.4%,轴重的影响更为突出;当列车车速为94 km·h^(-1)和轴重为16 t时,采用刚度渐变路基或桩基加固软路基措施后,过渡段各路基区沉降均有减小,过渡段不均匀沉降分别减小56.5%和53.6%,验证了路桥过渡段采用搭板法与桩基加固法的合理性。