基于離散元法的聚氨酯固化道床力學(xué)特性

徐 旸， 郄錄朝， 王 紅

(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 鐵道建筑研究所， 北京 100081)

傳統(tǒng)的鐵路軌道結(jié)構(gòu)形式大致可分為兩種，即無(wú)砟軌道與有砟軌道.其中，無(wú)砟軌道具有整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護(hù)維修工作量少、軌道幾何形位易于保持等優(yōu)點(diǎn).但也存在著彈性差、輪軌作用劇烈、環(huán)境振動(dòng)突出等問(wèn)題，一旦線路基礎(chǔ)或軌道本身出現(xiàn)沉降或變形，結(jié)構(gòu)的維修將十分困難.相比較而言，傳統(tǒng)的有砟道床，在正常工作條件下具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和彈性性能，能承受和傳遞列車荷載、保持軌道的幾何形態(tài)，為輪軌相互作用及軌道各部件之間合理的荷載分配及協(xié)調(diào)的工作提供較有利的條件，并具有易于維修的優(yōu)點(diǎn)[1].但有砟道床的缺點(diǎn)是由于道砟顆粒之間存在空隙，在受到外部荷載及振動(dòng)時(shí)，道砟顆粒間會(huì)發(fā)生相互錯(cuò)動(dòng)以及重新排列，當(dāng)顆粒間的接觸力超過(guò)一定限度時(shí)，道砟顆粒的各接觸點(diǎn)(面)之間就會(huì)出現(xiàn)破碎、粉化等劣化形式,會(huì)導(dǎo)致道床非均勻性累積變形，進(jìn)而引起軌面的幾何平順性難以保持的現(xiàn)象.

綜合而言，兩種軌道結(jié)構(gòu)各有優(yōu)劣.近年來(lái)，如何采用新材料對(duì)傳統(tǒng)的散體有砟軌道進(jìn)行固化，使其兼具有砟與無(wú)砟軌道各自的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，已成為世界各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn).各國(guó)學(xué)者對(duì)膠黏道砟進(jìn)行了大量研究.Kennedy等[2]采用三跨軌枕的循環(huán)荷載試驗(yàn)對(duì)膠黏道床的累積沉降特性進(jìn)行了研究，認(rèn)為黏接固化后的道床相比與普……