連續(xù)壓實無砟軌道路基結(jié)構(gòu)支承剛度均勻性研究.pdf

1、路基結(jié)構(gòu)作為無砟軌道結(jié)構(gòu)的下部建筑，其性能狀態(tài)對軌道結(jié)構(gòu)的動力性能影響很大，為了滿足軌道穩(wěn)定性高，剛度均勻，平順性高，養(yǎng)護維修工作量顯著減少等特點，不僅要求路基結(jié)構(gòu)在動力作用下變形小、穩(wěn)定性高，而且還要求其支承剛度均勻，這就對路基結(jié)構(gòu)的填筑質(zhì)量提出了更高的要求。本文采用動力學與控制理論方法，對高速鐵路無砟軌道路基的連續(xù)壓實評定指標與動態(tài)控制機理的進行了研究，通過建立軌道板/路基三維多層體系仿真模型對軌道結(jié)構(gòu)在路基結(jié)構(gòu)不同性狀下變形和受力

2、規(guī)律進行研究的基礎(chǔ)上，提出了路基連續(xù)壓實控制方法及標準，旨在為高速鐵路無砟軌道路基的連續(xù)壓實檢驗和控制提供理論支撐。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.路基結(jié)構(gòu)在碾壓過程中的狀態(tài)特征及表達方式研究。通過對路基結(jié)構(gòu)在碾壓過程中彈塑性變形與路基結(jié)構(gòu)抗力間關(guān)系的分析，選定路基結(jié)構(gòu)碾壓過程中表征路基結(jié)構(gòu)狀態(tài)的關(guān)鍵變量;研究狀態(tài)變量與路基壓實狀態(tài)的關(guān)系，提煉出路基結(jié)構(gòu)反力作為表達路基壓實狀態(tài)變化的指標。
　　2.路基結(jié)構(gòu)壓實狀態(tài)的

3、動力學指標研究。通過對路基結(jié)構(gòu)與壓實機具相互作用的動力學模型的分析研究，根據(jù)壓實機具的動態(tài)響應特點及與路基結(jié)構(gòu)壓實狀態(tài)之間的關(guān)系，建立了壓路機動態(tài)響應與路基結(jié)構(gòu)反力之間的對應關(guān)系，并對二者相關(guān)關(guān)系進行了試驗驗證，建立了路基結(jié)構(gòu)反力信息的計算及量測模式，選定振動壓實值VCV作為反映路基結(jié)構(gòu)抗力信息的連續(xù)壓實評定指標;
　　3.路基連續(xù)壓實測試技術(shù)與監(jiān)控系統(tǒng)研究。從測試技術(shù)原理出發(fā)，研究了連續(xù)壓實監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成問題，對其主要組成部分即

4、激勵系統(tǒng)、量測系統(tǒng)和分析系統(tǒng)的各自特點進行了分析與闡述，給出了連續(xù)測試的模式與技術(shù)要求。根據(jù)鐵路路基工程特點，參與課題組研制了新的“壓實過程監(jiān)控系統(tǒng)(CPMS)”。
　　4.路基結(jié)構(gòu)壓實動態(tài)控制機理研究。通過對連續(xù)壓實測試指標與常規(guī)平板載荷指標間相關(guān)關(guān)系及路基結(jié)構(gòu)壓實質(zhì)量影響和控制因素的分析，建立了路基壓實質(zhì)量反饋控制原理;研究了壓實機具振動參數(shù)、壓實程度與壓實穩(wěn)定性的控制機理并進行了試驗驗證。
　　5.路基結(jié)構(gòu)均勻性對無砟

5、軌道結(jié)構(gòu)性能影響研究。通過建立無砟軌道板/路基結(jié)構(gòu)系統(tǒng)三維多層體系動力學仿真模型，對路基結(jié)構(gòu)的不均勻性狀采用不同剛度進行模擬，分析了軌道板在各種路基結(jié)構(gòu)性狀下的動位移和動應力變化規(guī)律，從滿足列車運行安全和平順的要求，提出了路基結(jié)構(gòu)性能不均勻的允許限值。
　　6.連續(xù)壓實路基均勻性控制標準研究。建立了路基支承剛度離散程度的統(tǒng)計指標體系;依據(jù)路基結(jié)構(gòu)性能不均勻的允許限值;研究連續(xù)壓實控制方法與常規(guī)控制方法的聯(lián)合使用準則，給出了相應的綜