水位变化对高铁路基动力特性及累积变形特性的影响研究

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1、⑧论文作者签名：盘望=指导教师签名：—在红到论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：迪签字日期：工c

2、尸年多月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝婆盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：奁进导师签名：炀删签字日期：山t70年3月夕目签字日期：劢7胗年3月／／日浙江大学硕士学位论文致谢时间荏苒，岁月如梭，转眼毕业在即。回望硕士期间三年的学习与生活，心中充满无限感激和留恋之情。

3、谨此对我的导师陈仁朋教授致以最诚挚的敬意。论文方向、理论分析以及主体内容都得到了导师陈仁朋的悉心指导。陈仁朋教授科学严谨的学术态度、诲人不倦的授业风格、永不磨灭的学术热情以及深厚扎实的学术功底都让我受益匪浅。高铁课题组的其他成员也都对我的论文做出了巨大的贡献。特别感谢蒋红光师兄，是他让我有机会参与到模型试验当中，在他前期试验的基础上开展了我自己的课题，让我站在了巨人的肩膀上。感谢试验过程中工人杨师傅、吕师傅、赵师傅以及王顺玉老师的辛勤劳动。感谢金皖峰、程瓣、王瀚霖、徐翔、陈金苗、吴进、江朋、汪炎卫、李伟、李公羽等

4、人对我试验提供不可磨灭的帮助。感谢同门的师兄弟，提供了良好的学术氛围，让我感受到一个温暖的大家庭。感谢11级岩土班的全体同学，这是一个温馨、团结、充满活力的集体，这让我感受到是和你们一起愉快的度过硕士期间的学习与生活。感谢办公室里的所有朋友，尤其是郭汝阳、郭城、蔺港、王磊、朱伟、周佳锦、李俊超、应盼盼等，很高兴也很荣幸能认识你们，和你们一起度过一个轻松愉快的硕士生活。在此特别感谢我的父母，你们一直相信我支持我，给我鼓励与安慰，为我付出了20多年的心血。我在学校的生活即将画上一个句话。我以后会更加努力勤奋来回报你们

5、的恩情。文中引用了众多学者的研究成果，谨对各专家学者致以崇高的敬意。文中引用成果若因疏漏而未明确署名作者，我深表歉意，并将及时勘误。赵星2014年3月于浙大紫金港浙江大学硕士学位论文摘要高速铁路路基服役时间长达百年，在长期服役过程中会经受降雨、地下水位变化等于湿循环的作用。使得路基填料的物理力学性质发生改变，加剧轨道路基结构的振动，增加路基在列车动载作用下的累积变形。从而影响了列车运行的安全和舒适，降低轨道结构的使用寿命。因此水位变化对高铁路基的影响是高速铁路线路设计和运营维护中必须考虑的一个问题。由于高速铁路中

6、车．轨一路耦合系统的复杂性，理论计算有其一定的局限。目前大比尺物理模型试验作为一种有效的手段，已被广泛应用于高铁路基动力特性以及累积变形特性的研究当中。为此浙江大学根据沪宁城际无砟轨道路基的设计和施工标准首次建成1：1无砟轨道路基模型，并能实现水位升降的模拟。本文通过足尺物理模型试验、Abaqus有限元数值模拟和室内动三轴试验等手段，围绕水位变化对路基动力特性的影响开展研究，主要工作有：(1)根据浙大高铁路基足尺物理模型试验装置制定了水位变化过程中路基动力特性和累积变形特性的试验，分别研究了水位上升与路基干湿循环

7、对路基动力特性以及累积变形特性的影响，具体的试验研究内容包括路基内部动土压力、振动速度、弹性变形以及累积变形。·(2)采用Abaqus有限元软件建立了高铁路基动力特性的分析模型，对路基动土压力随路基深度的衰减规律进行模拟，得出了路基动土压力随路基深度衰减的计算公式。(3)通过对累积变形试验结果的理论分析，提出了路基累积变形的计算模型。模型考虑了路基初始应力、动土压力以及路基填料性能的影响。模型参数通过室内动三轴试验获得。(4)最后，为研究轨道路基各结构层在经历列车长期加载以及多次水位变化后的服役性能，长期模型试验

8、试验后，对轨道路基各结构层的性能进行了测试，包括混凝土底座、CA砂浆、基床表层、基床底层以及地基。关键词：高铁路基；模型试验；水位变化；动土压力；累积变形；浙江大学硕士专业学位论文AbstractThedesignlifeofsubgradeinhigh-speedrailwayisonehundredyears．Thematerialpropertiesofsubgra