中国铁道科学

2022, v.43;No.184(03) 69-77

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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
Study on Differential Settlement of Bridge-Subgrade Transition Section Using DEM-MBD Coupling Method

陈成;罗启天;杨超;芮瑞;王晓壮;

摘要(Abstract):

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)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)、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。

关键词(KeyWords): 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

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51708438);; 中央高校基本科研业务费资助项目(2019IVB028)

作者(Authors): 陈成;罗启天;杨超;芮瑞;王晓壮;

参考文献(References):

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