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基于DEM-MBD耦合方法的路桥过渡段不均匀沉降研究 被引量：8
1
作者 陈成 罗启天 +2 位作者 杨超 芮瑞 王晓壮 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期69-77,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 路基 路桥过渡段 不均匀沉降 加固 离散元-多体动力学耦合 道床劣化
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道砟-软枕垫相互作用的离散元-柔性体耦合分析
2
作者 陈成 林晓东 +2 位作者 罗启天 张磊 芮瑞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S02期149-156,169,共9页
随着铁路列车的高速重载化,路桥过渡段的不均匀沉降与道床劣化问题日益严重。通过在轨枕下方铺设轨枕垫,可以有效改善有砟轨道应力分布从而减少轨枕沉降。为探究轨枕垫-道床-路基的力学传递机制,采用离散元-多柔性体动力学耦合方法建立... 随着铁路列车的高速重载化,路桥过渡段的不均匀沉降与道床劣化问题日益严重。通过在轨枕下方铺设轨枕垫,可以有效改善有砟轨道应力分布从而减少轨枕沉降。为探究轨枕垫-道床-路基的力学传递机制,采用离散元-多柔性体动力学耦合方法建立了道砟箱和轨枕垫模型,从细观上分析动荷载下道砟-轨枕垫相互作用。通过建立全尺寸路桥过渡段耦合模型,研究铺设轨枕垫措施的减振效果及效能评价。研究结果表明,铺设轨枕垫后,道床沉降和刚度分别减小了约27.3%和39.7%;柔性轨枕垫增大了轨枕与道砟的接触面积,使道砟颗粒间最大接触力减小了约26%,与试验结果吻合;通过在全尺寸路桥过渡段中铺设轨枕垫,测得过渡路基区的最大沉降减少了约9.2%,桥梁路基区的最大应力减小了约18.3%,且道砟颗粒振动加速度峰值减小了约14.1%。研究证明轨枕垫可有效改善轨枕-道砟界面接触和过渡路基区的应力应变等动态响应,具有良好的防灾减灾效果。 展开更多
关键词 路桥过渡段 有砟轨道 轨枕垫 应力分布 离散元-多柔性体耦合方法
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