不同频率循环荷载下公路路基粗粒填料长期动力特性试验研究

 交通荷载作用频率随着车辆运行速度等因素变化而变化,目前对不同频率荷载下路基长期性能还缺乏一致性认识。为揭示不同频率荷载下路基粗粒土填料长期动力特性,利用GDS大型三轴试验系统对路基填料进行饱和排水循环荷载试验,分析不同应力路径下荷载频率对路基粗粒填料长期动力特性影响规律。试验结果表明,荷载频率增加使路基填料在密实阶段产生更大累积体缩应变而更密实,进而路基动力回弹模量随荷载频率增加显著增加。路基填料轴向累积变形在不同频率循环荷载下也呈现不同发展规律,路基填料密实阶段轴向累积变形在高循环应力比(ζ = 3,5)下随荷载频率增加显著增大,但在低循环应力比(ζ = 1)下,荷载频率对轴向累积变形影响较小;当填料进入变形稳定阶段,荷载频率对轴向累积变形基本无影响。该研究揭示了路基填料层在不同频率荷载下长期动力特性,发现降低路基中循环应力比,可大大减小荷载频率对路基长期动力特性影响,本研究可为准确预测和控制道路工后沉降提供参考。     

重载铁路过渡段路基动力响应特性试验研究#br#

掌握列车移动荷载作用下路基的动力响应特性可为路基沉降预测,状态评估提供依据。开展重载铁路过渡段路基动力响应测试,研究动位移峰值沿线路纵向及边坡方向的变化规律,分析路肩处动位移峰值的随机分布规律。研究列车动荷载作用下路基的动力响应特征,并揭示振动能量沿路基边坡的衰减规律。结果表明：列车动荷载对路基的作用具有明显的周期性,可将相邻车厢的两个前后转向架作为一个加载单元,在该加载单元的重复作用下路肩处的动位移峰值服从正态分布。重载列车动荷载作用下路基的振动频率主要分布在0~20Hz范围内,振动能量从路肩向坡脚方向衰减剧烈,基床层受列车动荷载影响显著,而基床以下路基受列车动荷载影响非常微小。分析结果有助于评估列车荷载作用下路基的瞬时及长期动力稳定性,同时为采用模型试验及数值分析手段研究路基动力响应特性时准确模拟重复列车动荷载提供了思路。     

汽车荷载对滑坡稳定性的影响分析

当前滑坡防治工程设计中,没有考虑汽车荷载对滑坡稳定性影响。将汽车荷载简化为移动恒载和汽车动力荷载,其中移动恒载量值介于2.34~6.41 kPa之间,并以冲击系数表征汽车动力荷载,冲击系数μ介于0.1~0.4之间。并采用工程界常用的多种稳定性分析方法,结合算例,通过不考虑同考虑汽车移动恒载载、汽车动力荷载的滑坡稳定性分析对比,发现对于公路从滑坡下滑段通过的浅层滑坡(8m以内),不考虑汽车荷载同考虑汽车移动恒载相比,稳定性系数要高4.3%~11%,不考虑汽车荷载比同时考虑汽车动荷载时稳定性系数要高5.8%~12.1%,即不考虑汽车移动恒载、汽车动力荷载的影响会人为提高滑坡的稳定性系数,且量值不可忽略。对于中厚层滑坡或公路从滑坡抗滑段通过情况,汽车荷载对滑坡稳定影响微弱,可以不予考虑。     

列车荷载对冻土路基动力响应分析

采用有限元软件建立列车荷载作用下冻土路基结构动力反应的数值模型,分析了列车荷载作用下冻土路基动力响应沿深度方向的分布规律,并探讨了冻土层和列车速度对路基振动反应的影响规律。所得结论为铁路路基设计和加固提供了理论依据。     

循环荷载下柔性路面路基变形的动力耦合分析(英文)

首先简要综述了循环荷载下路基变形的研究现状。然后 ,基于饱和土体的动力耦合分析理论 ,研究了平面应变条件下的柔性路面路基变形的数值分析模型和方法 ,并建立了一个简单的粘弹性动力计算模型来预测路基在循环荷载下的动力反应。该模型可以全面考虑路基材料的剪切模量、阻尼比、孔隙水压力以及永久变形。最后 ,以一个柔性路面为例 ,应用本文方法在循环荷载下的路基变形发展进行了分析。     

孔隙水-力耦合作用下高速铁路轨道-路基结构动力响应分析

以某段高速铁路实际运营情况下轨道路基结构为工程背景,建立孔隙水-力耦合有限元模型,计算移动列车荷载作用下高速铁路路基动力响应,进而分析上部列车移动荷载作用下路基内孔隙水对轨道-路基结构动力响应的影响。研究结果表明,在孔隙水渗流和移动列车荷载的耦合作用下,基床表面以下应力分布较均匀,而基床表面以上的支撑层和钢轨承受较大应力;移动列车荷载在钢轨表面加载位置处存在应力扩散,钢轨表面中点位移变化及基床表面中点应力变化存在明显的锯齿状分布;路基内孔隙水头及列车行驶速度均会对路基动力响应产生影响,即路基动力响应主要受孔隙水头和列车行驶速度控制。     

季节性冻土区铁路路基动力响应模拟

为了研究列车荷载作用下季节冻土区铁路路基的动力响应规律,采用ABAQUS有限元软件建立京哈铁路路基模型,平衡初始地应力,并以此为基础,对单次列车荷载以及长期列车作用下的高铁路基进行动力响应数值模拟分析。结果表明,在单次列车、列车长期荷载作用下,对比不同时期路基的位移场、应力场变化情况,得出季节性冻土区夏季温度较高时,单次列车荷载下路基表面竖向位移、速度、加速度、应力值均大于冬季,在相同深度处各值的衰减程度也大于冬季;同一时期单次列车荷载与列车长期荷载分别作用下,单次列车荷载作用下的路基竖向位移与应力等值大于列车长期荷载作用下的结果。     

公路路基地基承载特性及破坏模式

基于公路路基基底的柔性和荷载分布为梯形的主要特征,采用了关联流动的Mo-hr-Coulomb内切圆屈服准则,通过增量加载的弹塑性有限元方法,着重研究了公路路基地基的承载特性和破坏模式,并与刚性条形基础地基进行了对比分析。研究结果表明,在相同的基底平均应力作用下,公路路基基底中心点相对沉降s/B比刚性条形基础大;公路路基地基的破坏模式主要与内摩擦角和弹性模量有关;明确了公路路基地基塑性变形多从地基中部向坡脚和外侧延伸;提出了公路路基地基承载力特征值的确定方法和修正系数k的值域范围。     

交通荷载作用下冻土路基动力反应分析

文中用ABAQUS商业有限元软件建立了冻土路基数值模型,分析了在轨道交通荷载作用下,冻土路基动力反应沿深度方向变化规律,并研究了列车运行速度和冻土负温对路基动力反应的影响。     

路面不平整引起的车辆动荷载分析

针对高速公路路基不均匀沉降引起的路面不平整等工程技术问题 ,首先描述了不同形式的移动车辆荷载的数学模型 ,然后假设路面不平整为正弦函数 ,将汽车简化为两自由度振动体系 ,对由路面不平整引起的车辆附加动荷载及其影响因素进行了分析 ,为路面结构设计和车辆 -路面动力相互作用分析提供了基础性成果。