循环荷载频率对高速铁路有砟道床累积变形行为的影响

高铁列车动载作用下路基动力特性及累积变形规律研究赵莹;商拥辉【摘要】In order to explore the dynamic characteristics and accumulative deformation of the subgrade under dynamic train load, the causes of the roadbed settlement overrun are analyzed with the field test data based on Shanghai-Nanjing intercity railway project and then the train-track-subgrade coupling vibration system three-dimensional model is established to analyze the influence factors ( such as train speed, bed thickness and rigidity, driving mode ) . Finally, the accumulative deformation law of the foundation bed with 400000 vibrations is analyzed by means of indoor full scale model test. The results show that the dynamic train load is one of the main causes for the subsidence of the subgrade in the operational period. The factors such as train speed, bed thickness and stiffness, and driving mode constitute effects on the dynamic stress and the dynamic displacement of the subgrade;with the increase in the number of cyclic loading, the accumulative deformation of the subgrade develops rapidly during the initial 50000 vibrations and tends to be a slow linear development afterwards. The accumulative deformation is 0. 78 mm after 400000 vibrations with impacted depth of some 5 m.%为探索列车动载作用下路基的动力特性及累积变形规律,依托沪宁城际铁路工程背景,首先结合现场测试数据对路基沉降超限的原因进行分析,然后建立列车-轨道-路基耦合振动系统三维数值模型,对影响路基动力特性的影响因素(列车速度、基床厚度和刚度、行车方式)进行分析,最后结合室内足尺模型试验,对振动40万次的基床累积变形规律进行分析.结果表明:列车动载作用是运营期路基沉降超限的主要原因之一;列车速度、基床厚度和刚度、行车方式等因素对基床的动应力和动位移均有影响;路基的累积变形随循环加载次数增加而变大,最初振动5万次累积变形增长迅速,而后近似按照线性缓慢发展,振动40万次时的累积变形值为0.78 mm,影响深度约为5m.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2017(061)007【总页数】6页(P56-61)【关键词】高速铁路;动力特性;累积变形;数值模型;足尺模型【作者】赵莹;商拥辉【作者单位】黄淮学院建筑工程学院,河南驻马店 463000;黄淮学院建筑工程学院,河南驻马店 463000;中南大学土木工程学院,长沙 410075【正文语种】中文【中图分类】U238;U213.1高速铁路列车长期循环动载[1]作用下路基的累积变形[2]，是工后沉降[3]的重要组成部分，对其研究的方法主要分为4大类：理论研究[4]、现场测试、室内模型试验[5]和数值模拟[6]。

沥青混合料疲劳破坏加载次数和应变的关系沥青混合料的疲劳问题可不是一两次重压就能显现出来的。

其实它是经过了长期、反复的载荷作用后才会“显露马脚”。

就像咱们每天奔波忙碌，最初可能没什么感觉，时间久了，身上就开始有点儿“老化”的迹象，腰酸背痛、脚底板起泡，这种感觉肯定不陌生吧。

沥青混合料也是，刚开始受压的时候，可能还是轻松愉快，但不断的轮胎碾压，就像人的负担越来越重，最后有一天它“累了”，就开始破裂，出现裂缝、坑洞，甚至彻底坏掉。

沥青混合料到底能经得起多少次的加载呢？这得看它的“应变”了。

简单说，应变就是沥青混合料在受力后的形变程度。

你可以把它想象成“软硬度”的指标。

就像人一样，能承受压力不代表永远不累。

沥青混合料也是，经过多次车轮碾压后，它会渐渐产生塑性变形。

当它的应变超过某个临界值时，基本上就意味着它的疲劳寿命到了，可能再过几百次甚至几千次载荷，就会裂开，无法承受更多的压力。

这个“临界值”并不是固定不变的，它跟沥青混合料本身的质量、配比、温度、湿度等因素都有关系。

比如说，某些特殊的沥青路面可能由于配比得当，或者使用了高级的改性沥青，导致它在应对疲劳破坏时，比普通的沥青混合料要耐得多。

就像你吃得好，休息得好，身体更耐造一样，沥青路面也需要“保养”，只有这样，才能长时间承受车轮的压力而不出现问题。

但不得不说，沥青混合料的“疲劳破坏”是个漫长的过程，并不是一夜之间发生的。

它是逐步积累的，就像我们走路、跑步一样，经过长时间的活动，关节、肌肉总会有些磨损，而这个过程非常缓慢。

所以，沥青路面在使用几年后，可能就会出现一些细小的裂纹，大家可能没注意到，过了好几年，裂纹越来越大，路面质量也在一点点下滑，最后终于爆发了，裂缝变得又大又深，坑坑洼洼，简直成了“天然灾区”。

有趣的是，沥青混合料的疲劳破坏和“加载次数”有很大关系。

简单来说，路面承受的车轮次数越多，它就越容易疲劳。

如果说车辆行驶在这条路上像是在“慢舞”，车轮的碾压次数慢，沥青混合料的疲劳损伤也比较小。

模块1答案1.简述高速铁路调度指挥高速铁路的建设和运营不仅需要高性能、高质量的基础设施与移动设备，还需要与之相适应的现代化高速铁路调度指挥体系，以实现对运输过程的高效组织、对运力资源的合理运用，及时处理各类突发事件，从而确保高速铁路及整个铁路网络的运输安全、正常秩序和高效节能，充分满足市场对铁路运输的需求。

中国高速铁路运营调度系统是高速铁路运输管理和列车运行控制的中枢，是高速铁路高新技术的集中体现，是高速铁路运营管理现代化、自动化、安全高效的标志，是提供乘客便捷、优质服务的窗口。

它根据机车车辆配备和动力特性、车站配备及作业、沿线线路和设备状态、人员的配备、相邻线路列车运行的状态等，统筹编制列车运行计划、集中指挥列车运行和协调铁路运输各部门的工作。

随着高速铁路的发展，高速铁路运营对调度也不断提出了更高的要求，中国对高速铁路调度指挥管理模式也在不断进行着优化调整。

目前，高速铁路调度按铁路局属地实行管理。

例如，京沪高速铁路北京南——德州东由北京局调度指挥，德州东（不含）——徐州东（不含）由济南局调度指挥，徐州东——上海虹桥由上海局调度指挥。

2.简述高速铁路列车运行图高速铁路列车运行图是全路组织列车运行的基础，是铁路运输企业实现列车安全、正点运行和经济有效地组织铁路运输工作的列车运行生产计划，是铁路运输企业向社会提供运输供应能力的一种有效形式，也是铁路运输工作的一个综合计划。

它规定各次列车占用区间的程序，列车在每个车站的达到和出发（或通过）时刻、列车在区间的运行时间、列车在车站的停站时间以及机车交路等。

除此之外，与运输有关的各个业务部分都应根据列车运行图所规定的要求来安排工作。

例如，车站要根据运行图所规定的列车到达和出发时刻，安排本站客运工作；机务部门根据运行图的要求确定动车组运用交路、安排动车组的整备和乘务员的作息；其他部门（如工务、电务等）也都根据运行图的规定来安排线路和设备的施工和检修。

通过列车运行图，可把铁路网的活动联系成为一个统一的整体，把上述所有与行车有关的单位组织起来，严格地按照一定的程序有条不紊地进行工作，保证列车按运行图运行。

———————————————收稿日期：2021-05-25疲劳载荷周次对铁路车轴微动损伤的影响史玉杰1，杨凯1，陈一萍1，刘为亚1，李亚波1，石广寒2，鲁连涛2（1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 工程实验室，山东 青岛 266111；2.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031）摘要：对比例车轴进行了微动疲劳试验，试验后对车轴轮座微动损伤进行了观察，并测量了车轴和车轮的微动磨损轮廓。

此后，在考虑微动磨损的情况下，仿真研究了疲劳载荷周次对铁路车轴微动疲劳的影响。

研究发现：车轴微动损伤区宽度几乎不受疲劳载荷周次的影响，而轮座边缘微动损伤随载荷周次增加而增加。

低载荷周次和高载荷周次时，车轴微动区氧化物分别以黑色和红褐色为主。

车轴、车轮的磨损宽度和深度随载荷周次增加而增加，这使得车轴轮座真实应力增加，最终导致车轴在较低的应力水平下萌生微动裂纹。

车轴微动疲劳强度随载荷周次增加而降低，采用107周次疲劳试验获得的微动疲劳强度指导车轴设计偏于危险。

关键词：铁路车轴；载荷周次；微动磨损；微动疲劳 中图分类号：TU973+.254 文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2022.01.007文章编号：1006-0316 (2022) 01-0045-08Effect of Fatigue Load Cycle on the Fretting Damage of Railway AxleSHI Yujie 1，YANG Kai 1，CHEN Yiping 1，LIU Weiya 1，LI Yabo 1，SHI Guanghan 2，LU Liantao 2( 1.Engineering Laboratory, CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd., Qingdao 266111, China;2.State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract ：In this paper, fretting fatigue tests were carried out on the scaled railway axles. After the fatigue tests, the fretting damage of the wheel seat was observed, and the wear profiles of the axle and wheel were measured. Then, the fretting wear was considered in the FE simulation, and the effect of fatigue load cycles on the fretting fatigue of railway axles was investigated. This paper found that the fretted zone width was hardly affected by the load cycle, while the fretting damage of the wheel seat increased with the increase of the load cycle. For low-load cycles and high-load cycles, the surface oxides of the wheel seat were mainly black and reddish brown, respectively. The wear width and depth of the axle and wheel increased with the increase of load cycle, which increased the actual stress of the wheel seat, and finally leaded to fretting crack initiation of the axle under a lower stress level. The fretting fatigue strength of the railway axle decreased with an increase of the load cycle. The fretting fatigue strength obtained by the fatigue test of 107 cycles was dangerous for the railway axle design. Key words ：railway axle ；load cycle ；fretting wear ；fretting fatigue铁路车轴是转向架的关键承载部件，经过盈配合方式与车轮连接，几乎承载着列车运行时全部的重量[1-3]。

电大毕业论文题目在写论文之前都会先拟定题目，每个专业的论文都要有符合自己专业的题目。

怎样选题？是我们在写论文的首要问题。

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高速铁路沉降与变形分析及对策_魏强2015年第10期铁道建筑ＲailwayEngineering13文章编号：1003-1995（2015）10-0013-06高速铁路沉降与变形分析及对策魏强（中国铁路总公司工程管理中心，北京100844）复杂桥梁结构、线路外侧施工或加载以及施工摘要：引起高速铁路沉降与变形的原因主要有地质条件、质量问题。

高速铁路建设期间以及后期运营期间的沉降观测是区域地面沉降规律分析的关键，应重点关注漏斗边缘或不均匀沉降地段；冻胀—时间曲线对线路运营管理极为重要，冻胀快速上扬和波动融沉两个阶段是线路运营的不稳定期，应加强冻胀观测，目前采取的设计措施还需要进一步深化研究；桥梁结构变形主要包括相邻桥墩大高差引起的变形和大跨度钢结构桥梁变形，受地形条件限制这种变形难以避免，因此在轨道调整及养护方面应采取合理措施；目前线侧施工和施工质量问题引起线路沉降和变形问题十分普遍，在设计和施工阶段应进行控制。

提出了加强地质勘察、系统性设计、施工质量控制和养护措施四个方面的对策与建议。

关键词：沉降变形区域地面沉降冻胀桥梁结构变形线侧施工+中图分类号：U238；U213．1；U441．7文献标识码：ADOI：10．3969/j．issn．1003-1995．2015．10．03在铁路建设中经常出现线路沉降、变形等病害，须对基础进行整治。

轻则需调整轨道几何尺寸，严重的要拆除轨道结构重新施工，从而造成工期延误和成本增加。

沉降与变形问题也是制约高速铁路正常运行的重要因素，对运营安全影响巨大。

线路限速的原因约有40%～50%是由于线路沉降、拱起、变形等引起的。

我国目前正处在高速铁路高速发展时期，目前已经建成投入运营的高速铁路约16000km，在建10000km左右。

深入分析高速铁路沉降与变形产生的原因并研究预防措施十分必要。

等都会引起线路变形或沉降。

⑤施工质量不良。

隧道仰拱底部虚砟清理不干净导致混凝土与基岩面结合不紧密，路基过渡段填料质量不合格或者死角部位压实不到位均会引起线路沉降。

第24卷第13期岩石力学与工程学报V ol.24 No.13 2005年7月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July，2005高速铁路桥桩在轴向循环荷载长期作用下的承载和变形特性试验研究杨龙才1，郭庆海1，2，周顺华1，王炳龙1，高强1(1. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海 200092；2. 郑州大学环境与水利学院，河南郑州 450002)摘要：针对高速列车通过小跨度桥梁时列车活载对桥桩的影响分析来获得动力加载参数，进而对位于软粘土地层中的钻孔灌注桩进行了轴向循环荷载长期作用下的动力试验，测试和研究了循环荷载长期作用下桩的动位移幅值、桩顶沉降、桩身轴力、桩侧动摩阻力和单桩极限承载力等参数的发挥和变化情况。

试验结果表明：列车循环荷载长期作用下，灌注桩的桩身轴力发生了局部调整，砂性土层的桩侧摩阻力具有增强效应，淤泥质粘性土的桩侧摩阻力具有退化效应；列车循环荷载对软土地区单桩的承载能力和桩基的工后沉降影响甚微，但会使单桩竖向刚度降低。

关键词：土力学；桥梁工程；高速铁路；钻孔灌注桩；循环荷载；动力试验；软土中图分类号：TU 473.1 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)13–2362–07DYNAMIC BEHA VIORS OF PILE FOUNDATION OF HIGH-SPEEDRAILWAY BRIDGE UNDER LONG-TERM CYCLIC LOADINGIN SOFT SOILYANG Long-cai1，GUO Qing-hai1，2，ZHOU Shun-hua1，WANG Bing-long1，GAO Qiang1(1. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education，Tongji University，Shanghai200092，China；2. School of Environment and Water Conservancy，Zhengzhou University，Zhengzhou450002，China)Abstract：Parameters of dynamic test are obtained from the analysis of pile foundation of small-span bridge for high-speed railway；and these parameters have been used in dynamic tests on bored piles in soft soil. Research is accomplished on amplitude of dynamic displacement，settlement at top of pile，axial force distribution of pile shaft，dynamic side resistance，axial stiffness of single pile and bearing capacity of piles under long-term cyclic loading. With the increasing of cyclic loading times，the results indicate that：(1) shaft force distribution of bored pile is different from that of original cases under long-term cyclic loading；and this difference mainly concentrates on top of 1/3 pile length；(2) enhancing effect of dynamic side resistance and degradation effect of dynamic side resistance are obtained in sand soil；(3) ultimate bearing capacity of single pile changes very small under the testing conditions；and (4) cyclic loading can induce decreasing of axial stiffness of single pile.Key words：soil mechanics；bridge engineering；high-speed railway；bored pile；cyclic loading；dynamic test；soft soil收稿日期：2004–03–22；修回日期：2004–05–12基金项目：铁道部科技发展计划项目(99G28)作者简介：杨龙才(1971–)，男，博士，1993年毕业于上海铁道学院铁道工程专业，现任工程师，主要从事地基处理和深基础方面的教学与研究工作。

温度荷载作用下纵连板式无砟轨道台后锚固结构受力变形特性纵连板式无砟轨道修建过程中，会在路桥过渡段设置由摩擦板、端刺及过渡板组成的台后锚固结构。

台后锚固结构承受桥梁轨道结构传递的纵向荷载，实现轨道结构的连续铺设和路桥刚度的过渡，该结构相继在京津城际、京沪、沪杭等高铁线路中应用［1-3］。

然而，运营期锚固结构承受由于气候变化产生的极端温度荷载，导致端刺、摩擦板与路基填料间脱空、离缝［4］，甚至出现轨道板上拱变形，影响轨道结构的稳定性和线路的平顺性，给高速列车安全运行带来巨大威胁。

回想高一时的我，不思进取，迷茫困顿，要别人狠狠皱着眉头思索才能想起来是谁，是男生中晦涩隐秘的存在。

我的高中生活漫长又无望，唯一的乐趣，就是和同桌沐子合资在班上开的“小卖部”。

说直白些，也就是两个牛皮纸箱，里面塞满了我们淘来的辣条、卤蛋、泡面等零食，出售给大家赚取差价。

台后锚固结构依据端刺结构可分为倒T 型和Ⅱ型2 种，国内外学者采用模型试验、理论分析和数值仿真等方法对台后锚固结构的力学行为进行了大量研究。

姜子清等［5］研究表明带肋摩擦板可有效增加锚固结构的纵向刚度，减小荷载作用下倒T型端刺的纵向位移；董亮等［6］对比分析了倒T型和Ⅱ型端刺结构在温度荷载和制动力作用下的受力变形特征，提出工程使用建议；魏强等［7］采用非线性弹簧描述土体与端刺结构之间的相互作用关系，从结构变形、周围土压力等方面提出了端刺结构优化方法；贺欣等［8］基于等效线性的原理，构建了倒T 型端刺的动力学分析模型，并进行端刺结构低动力优化设计；梅大鹏等［9］基于“m”法，以非线性弹簧表征土体与端刺结构之间的相互作用，分析了端刺结构对无缝线路力学行为的影响，提出了短路基端刺结构的加强方案；赵磊等［10］对温度荷载作用下的无砟轨道整体纵向力传递规律及锚固结构的力学行为进行分析，发现主端刺位置应力较大，并且其上轨道板与底座板会产生差异变形。

已有研究成果主要关注锚固结构在纵向力作用下的力学行为，对考虑温度荷载、填筑土体性能劣化等因素作用下的锚固结构力学特性研究尚不充分。