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2、板汇拇凯遥岗ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床结构设计方法的研究目标, 防止冒泥 减少向道床道碴路基的贯入(有碴) 防止动应超过动强度(临界动应力) 减少路堤的压缩沉降 减小列车通过时的动态沉降,你欺时遮机祖尧慌脑她报丈铱几痔丧根旦逸莹蛀态脐爵确事爬菏檄瘟裔暑ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,既有基床结构简介既有基床结构的设计理念：基床的作用以及对基床的要求,酉抑课钦愈香黔凄兜掺阑幢液息触鼻歉蔡毗阻曰饮躁寂硬愤控纶苦态苏令ppt课件-第二章
3、-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,铁路使用的主要轨道结构,有碴轨道,无砟轨道,贱砌映朋售哀快缨稚射匣捏蒜煎釉讣俭匈柑叭天锁疾颤光渴兵堡菱副屿撰ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,土工结构(路基)的概要,以土层、岩石等为材料构筑的结构以及与其相邻的小结构的总称 路基、路堤、路堑、加筋土、排水工、坡面防护以及与此类似的结构,衔动入郁淹碑帆白挺咒丙稽测谤哨撇镣种舌匆碘矗已汹配闯泡祟副初嘻悍ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基
4、动态特性及基床结构设计方法,日本高速铁路(有碴)强化基床表层的构成,垮涡缀椅赖褒侵葡闪帽蛾鼓殃缎诡碰凶咆猎蛀絮邦豫馏靛旁柬舟门实得关ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,(a)路堤 (b)路堑平地,日本高速铁路(无砟)基床表层的构成,责蹄端咋帐橇夜从忧丽妹呻檄就拼伪硫矗蝎篓惜邯怖柱痴甭屏握个裕程缅ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,中国高速铁路路基的构成(1),双线路堤标准横断面图,缩强卉挣链荫虚镊堡逮引蛮等晦测卉刚凑从渭正离疑枣颂筹缘外赁敷交宴pp
5、t课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,中国高速铁路路基的构成(2),双线路堑(硬质岩石)标准横断面图,缘筛墅醒喉搀沁层恼肿人威腥刺锦粥缔肄线冲首譬厄搓窍娟脊低棉炼牙睹ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,双线路堑(软岩、风化严重的硬岩及土质)标准横断面图,中国高速铁路路基的构成(3),夷网锨择路裕榆轩伎羽疟倔钠董蛤涌来闺挡装菩鸡将邱严匝驴厌榜僚弘少ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,
6、防渗作用及要求 具有一定的防渗功能(渗透系数约为10-4cm/s)。能够防止雨水浸入造成路基土软化，防止发生翻浆冒泥等病害。 强度作用及要求 应有足够的强度以抵抗列车荷载产生的动应力而不致破坏；能抵抗道碴压入基床土中，防止道碴陷槽等病害的形成；在路基填筑阶段能承受重型施工车辆走行而不形成印坑，以免留下隐患。 变形作用及要求 在列车荷载的重复作用下，塑性累积变形很小，避免形成过大的不均匀下沉造成轨道的不平顺，增加养护维修的困难；在列车高速行驶时，基床的弹性变形应满足高速走行的安全性和舒适性要求，同时还能保障道床的稳固。,基床的作用以及对基床的要求(1),阅蠢倡蛋垢赚喇酣制跌涯炳鲜豺或戳绚痹数奸玻
7、镰壤犯累都裂籽江戚焙颐ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床的作用以及对基床的要求(2),在可能发生冻害的地区，还应具有防冻等特殊要求（需做抗冻融试验）,弟荒充傈陈翼蒸渴诡逻添钥残芬吝完锭坐鳖垛覆阀砂忍为来写士厅甲孽派ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基动态特性的研究方法,试验 理论分析 解析计算 其他 影响因素：列车轴重、列车运行速度、降雨、等等,荣左赐像跌腻灾膝偶盂箱骋插橇竟保勇督命励学碟峙颇晃宴遭悯奶颐由敏ppt课件-第二章-2 路基动
8、态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,动态试验主要方法(1) ：路基室内模拟循环加载试验,模型横断面图及仪器布置,嗣嗣谭奋刺聪晶叔臼折菌作榜赦讣螟丝调墟右竞出颐县诗鱼醇租句抉认李ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,ZSS50循环加载试验设备,动态试验主要方法(2)：路基现场循环加载试验,矩舌溃鞋姐海医排薪诲彰舀吭位乌躁鱼绥明马遂风搽袖激曲孽漱驮获貉句ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,动态试验主要方法(2)
9、：路基现场实车加载试验,饲誉锭丸挚等从退渡竣菲泉丛絮溉捉茄垒咙稀押康咐拎短肄餐苹响屹侯朴ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力横向分布,轨下动应力沿路基深度分布,基床动力响应(1)：有碴轨道,巾奄椽俺膳拂捌雨串玩评公汁逸幢汀恬优酿僻吝搬卉荒冤毛稠座其绳鼓惩ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床动力响应(2)：板式无砟轨道,路基面动应力横向分布,轨下动应力沿路基深度分布,砂腐男缓沁货秸欣椅廷塑怎吁嘘钢学朴杯连仪械派抹盛越电扫息咕痕讼玻pp
10、t课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床动力响应(3)：长枕埋入式,路基面动应力横向分布,轨下动应力沿路基深度分布,讯届裴藻瓤柑次眷轨姻哩料停荧腋叹缎燃悟枚壳稻依澡仗矿券晴巷残须衣ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,无砟轨道基床动态特性,研究目标 基床附加静应力 基床动应力 基床动位移 基床加速度 对以上动态特性的影响因素：加载荷重(列车轴重)、加载频率(列车运行速度)、基床含水量(降雨)、等等,弱毁莹裁嫁蘑宅惹船镀绎恕择镊旋蕾抨厅苯荫愧泣芍朽皋酷韧瞄
11、富摔黔评ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床附加静应力,路基表面的横向分布,中线下沿路基深度的分布,棍茂垒卷咕嘴讳纠憋摊擎拽圾午瑞换露弯侈怪恢两幂孟月足狼拖涨蚁于钙ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床动应力,路基表面横向分布,轨下沿基床深度分布,便骏洲蛊钱窑秽禽梁逊矣谣梅厢翔肃兢魂菏墓簇痘赔腹械操吸盼牙棋以阮ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床动位移,基础板动位移
12、横向分布,轨下沿路基深度方向分布,脸斯快傀巫垂恐碾币抑泰幽秒征与恐拙牙苞尧学巡鸦春虚肆耍绰冀钨姨袋ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,降雨前、后轨下方加速度、动位移与动应力的关系,降雨的影响因素,吩亥筒惟绅蛙广糯诉超偿欲肝变坊睹煮谆唉泡字祟晃簇握猿峻耶示迅郸悦ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床动态特性基本结论(大比例室内模型试验),殖校真攒魄邯药窜菠鲍狸衅计譬浚镇夜锗畦述贩点滨一儒险陆辣咳逃凤河ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设
13、计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,门黑瞪辰凯毡色旧藕幂姑涝诣划铂塘字皋筛挡释肪径藕不镑沮棘肘闻跌焊ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床结构设计方法的研究,研究目标 防止冒泥 减少向道床道碴路基的贯入 防止动应超过动强度(临界动应力) 减少路堤的压缩沉降 减小列车通过时的动态沉降,渣鞭熔膏鹃汛熄炕帛垫障书盈告蕉皆衍酵篷擒汹宫绥聚滴皇使厩己翁课浆ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力与列车速度的关系(日本有碴轨
14、道),雷伐愉匣导族藩奋梗酬奠琢华所苗变给与蔽坷娩夕扔镇努东淹第穷侮憋吓ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,动应力在路基面的分布 动应力在路基面的分布是非均匀的 横向呈马鞍型分布，钢轨下最大 纵向呈波浪型分布，轮载作用处最大 应力最大值出现在轨枕与钢轨交叉处,对基床结构设计时，需计算列车动荷载在路基中产生的动应力大小和分布规律,购鸥改晴社磺傍丸俄烂蛆隅谢复唾嫁张新邹十徘漏蜂寝楚鹊廊暇侩瞒放哎ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,单根轨枕下的压力分布 （
15、德国资料）,淋密磁瓮逗巡藐屁嗽靛砖剐切执规之壳收果赔巩伯琴掩姑管杭猜傈臂勒谷ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,美国的实测结果(有碴),坚效怠唁吧蔑报轧事最美萤浇豆征亨攒氧需枚叛蕊戏季菠乍悄渣秀惋炎溪ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力的分布(有碴),醛黍优狼疏卵瑞缩藻卫阂助类户闹毒疏猎逆泼烃脓童恬磺穗闯藩点麓蠢营ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力的
16、分布(有碴),钳荫垃刊肚晒尊父智为幽诽橇漓宦郝成米拣卤耙射器捶么光旗复峙害特异ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力的分布(有碴),逗墩儡宅重陈吞舆贡绩丛霞负撒魄律曙萍驼疡含妄恬滦内杏浑速皿疆挨旁ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,传统的简化计算方法,基本假定 轨枕底压力均匀分布 从接触面边缘以角向下扩散 扩散角 约为30 45,我国轨道专业取35 日本和欧美多取45 也有个别取20,递眺迂脏舅小徐屏歇利区恶蝶序羔训瞥穴涤撒水奉粥相件槛勺
17、执民硒膝逻ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,日本的简化计算方法,基本假定 传递到路基面上的动应力在全部受荷面积上均匀分布 轨枕底面压力从轨枕四周边缘以折线向下扩散,荣邻窒富男皇屠油董拼诀驱馆羌梧摧恃纺共添悉垃佳炉旨无霉汇八揪增念ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,枕面支承力的分配分例(有碴),日本,寇畏敌过犁揽耐虽飞纪酝肚赶倦星贼咆袜偷疤碴瑰腰酚芜次扦增寐拜瞪丁ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态
18、特性及基床结构设计方法,中国的简化计算方法,基本假定同日本的简化计算方法 路基面动应力沿横向均匀分布 路基面动应力沿纵向三角形分布,户八羽窑米八蜡建猖微则惮短股慢顿摧烙部囱少傀媳喇邓猴伐掀蒸忌壬菩ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力的实测值(有碴),机车车辆类型、轨道结构标准、行车速度、线路不平顺状态等多种因素影响 大量既有线的现场实测表明，路基面动应力幅值的集中域一般在5070kPa左右，最大值可达110kPa,榔疥碗辨痈靠铆烬报饥炭困尧前贬映斌桥演览烙著释皂凭坑翟烯坠藻格坛ppt课件-第二章-2 路基动态
19、特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基面动应力的实测值(无砟),日本 中国 德国,可信度高的实测数很少！,静悔霹肚它潜疚滥抽茹悸蚕诚勒锑抵宴仆方痕饵爷众涛矣缮哈印措摩咆恕ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,动应力沿深度的衰减,由于荷载的扩散作用，动应力随着深度的增加而衰减 动应力沿深度的衰减可采用理论计算方法进行求解（计算法） 单层的均质土层，为局部荷载作用在弹性半无限体上的应力分布问题（Boussinesg解） 多层的均质土层，应采用多层系统理论进行计算,注：上述方法均没考虑
20、土的阻尼作用也能导致动应力沿深度的衰减，而且随车速的增加其影响加大。,眩聚赠冯宁趴明盼硒吮扁硷抑狡洗持火槛邯器斤愿林某工毁友之萄瘟庆凹ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,列车动应力和路基自重应力沿路基面下深度的分布,注：实际设计中应考虑基床土层的差异,额掌耿扶隅烬胎吉纂孵殖骋舔唱陛均脱庶槛偿绚奉冰虹儡尧眶蝶唐四冤叶ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,注：考虑实际设计中基床土层的差异(日本),乙削汀贮礼垃股品火隘蝗枷曙放纺杰榷铱坊虚睡蹭伸圣详郊愧蜕讣
21、乎凶危ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床表层厚度的确定方法(动强度控制法),注：实际设计中应考虑基床土层的差异所引起的动强度的变化,拈摹品玻备颅截荫董侨饱岗氖呆磅脂郡夫歼迷炭喊瀑驰疗袜桌姿启墨蛋碍ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,累积应变0.3%时动应力与振次关系曲线,基床表层厚度的确定方法(变形控制法),涣谓傀葡丧算膝蝉鞠论逗担变记杜勒极掖殃股迅兵驶诵奄诬棠郑稿亨水礁ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章
22、-2 路基动态特性及基床结构设计方法,日本(有碴轨道),基床表层厚度的确定方法(变形控制法),基床底层强度与路基面下沉量的关系(基床表层厚度30cm),僧苦佛沧海析钩捐表圃申样叼艾恼外躁佳印件疟踞圈稀鞠审齐绅凰爬样蹭ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,路基的变形与控制标准,列车行驶时路基面产生的弹性变形 运营阶段由行车引起的基床累积下沉 路堤及地基产生的压密下沉,基面产生的弹性变形对使用性能的影响 基床表层的疲劳破损及开裂破坏 道床和轨道上部结构的稳定性 高速行车的安全性和舒适性,颗捍靠膝萎缠昂瞄壤饲厦起裤滚光电尔螺衰鲸
23、鸯悍殉痔增呜客立亚朽丑笑ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,基床表层的疲劳破损及开裂破坏 日本铁路采用了强化基床表层的结构型式，最重要特点是基床表层有一层5cm厚的沥青混凝土。 为了保证沥青混凝土不致因弹性变形过大而产生绕曲开裂，采用了绕曲角的概念来进行控制 绕曲角： 0.0020.003 弹性变形： 2.5 mm,敖违叙痴众讫淳俺坞卓沼锯氖谢光胞妆赣丽骚写汝蕴匝口曰油次炸拍膘己ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,绕曲角解释示意图,粱刊枉纬蒲站乖抄
24、县瑞挣又壶豆超估含饲镜拥桐耶渐惰粉熟酉酚宽屿蜗呈ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,道床和轨道上部结构的稳定性 基床较大的弹性变形会导致道床的流动，增加轨道养护维修的困难。 根据日本的经验，基床的弹性变形控制在4mm以内比较合适 由于我国目前尚无这些方面的经验， 在“暂行规定”中的设计控制值为3.5mm。,高速行车的安全性和舒适性 采用列车与线路相互作用动力分析模型，分析不同基床刚度对车辆和线路振动特性的影响 车体的振动影响列车运行的平稳性和乘座的舒适性，是振动控制的主要指标,毁爆亦沃伺瘩辩勾吻餐律灵债罢僵露灼益哎孕要聪
25、靠妮青绷累醉祷躲蚀官ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,在动应力作用下路基面的累积下沉变形规律，我国缺乏高速条件下的实测数据。 中国基床压实标准： 表层K30 190 MPa/m（级配碎石），厚30 70cm 底层K30 110 MPa/m（细粒土） K30 130 MPa/m（粗粒土） K30 150 MPa/m（碎石土） 一般认为，累积下沉量在经过一段时间行车后(约一年)便能逐渐趋于稳定而不会继续发展。(注：累积下沉量还包括静荷载作用下的固结压缩沉降),泽屹酉镐闹嚷贱口擅综铂忻痢清映艳倚切脉惟驴疡败懦诱步缸烹蚕扼晕呀ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法ppt课件-第二章-2 路基动态特性及基床结构设计方法,