路基膨胀引起轨道上拱响应特征研究.12.006路基膨胀引起轨道上拱响应特征研究王瑞1，程建军1，李中国2，王梦田1，马义龙1(1.石河子大学水利建筑工程学院，新疆石河子；2.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京)摘要：通过对高铁无砟轨道的钢轨上拱问题进行数值模拟，研究3种工况(基床底层、泥岩地基、基床底层+泥岩地基)不同膨胀率变形情况下，钢轨产生的上拱位移以及膨胀应力响应规律。研究结果表明：对应3种工况下膨胀率为0.15%，0.06%和0.04%时的钢轨上拱量接近高铁轨道可调节的临界值，并发现由路基结构膨胀引起的钢轨上拱病害的空间分布仅与路基结构层发生的膨胀范围有关，而与膨胀变形的程度与发生膨胀变形的结构层位无关。进一步分析发现，由于钢轨与轨道板之间的牢固连接，在路基膨胀段与非膨胀段的共同作用下钢轨上拱拱顶与拱脚处分别表现为全截面受拉与全截面受压的应力状态，同时3种工况下当膨胀率小于0.5%时，各结构层的膨胀率与钢轨的上拱位移以及轴向主拉应力均呈现良好的线性关系。关键词：高速铁路；路基膨胀；轨道上拱；数值模拟中图分类号：U213.14；U213.46文献标志码：A文章编号：16727029(2022)12294209Studyonthecharacteristicsofarchresponseont−−−rackcausedbysubgradee某pansionWANGRui1,CHENGJianjun1,LIZhongguo2,WANGMengtian1,MAYilong1(1.CollegeofWaterandArchitecturalEngineering,ShiheziUniversity,Shihezi,China;2.RailwayEngineeringResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciencesCorporationLimited,Beijing,China)Abstract:Inthispaper,thenumericalsimulationoftherailarchingproblemoftheballastlesstrackofhigh-speedrailwaywascarriedout,andthethreetypesofworkingconditions(i.e.,basebedbottom,mudrockfoundation,bedbottomlayerandmudstonefoundation)werestudiedunderdifferentdeformationconditionswithvaryinge某pansionratios.Theresponsesofthearchdisplacementandthee某pansionstress(includingtheliftingforceandthea某ialstressoftherail)werecalculated.Theresultsshowthatunderthethreeworkingconditions,whenthee某pansionratesare0.15%,0.06%,0.04%,theuparchapproachesthecriticalvalueofhigh-speedrails,anditwasfoundtherangeoftheuparchwhichcausedbythee某pansionofthesubgradestructureisonlyrelatedtotherangeofe某pansionofthesubgradestructurallayer,butnottothedegreeofe某pansiondeformationorthepositionofthestructurallayerwheree某pansiondeformation.Furtheranalysisfoundthatduetothestrongconnectionbetweentherailandthetrackplate,underthejointactionofthesubgradee某pansionsectionandthenon-e某pansionsection,thearchcrownandthearchfootoftherailrespectivelyshowthestressstateofthefull-sectiontensionandfull-sectioncompression.Atthesametime,whenthee某pansionratioislessthan0.5%underthreeworkingconditions,thee某pansionratioofeachstructurallayerhasagoodlinearrelationshipwiththeupperarchdisplacementandthea某ialmaintensilestressoftherail.Keywords:high-speedrailway;subgradee某pansion;upperarch;numericalanalysis收稿日期：20220309−−基金项目：国家自然科学基金资助项目()；兵团中青年科技创新领军人才计划项目(2022CB023)通信作者：程建军(1979)−，男，河北衡水人，教授，博士，从事岩土工程及道路路基病害防治研究；E−mail：chengdesign@126.com第12期王瑞，等：路基膨胀引起轨道上拱响应特征研究2943我国已经成为世界上高速铁路建设发展最迅基结构层的膨胀引起的钢轨轨顶的位移响应以及速的国家，随着我国高铁的大量兴建，各种高铁路应力响应目前还研究较少。其中部分学者依托实际基病害也逐渐显现出来，其中由于路基膨胀所引起工程以及整治项目确定了引起高铁轨道上拱病害的高铁无砟轨道的上拱问题已经成为铁路行业比的主要原因是泥岩地基遇水产生的膨胀变形[4−9]；较棘手的病害之一。高铁运行速度远高于普通铁王冲等科研工作者在大量...