高速列车荷载作用下路基的动应力空间分布仿真与试验的对比分析

摘要

结合秦沈客运专线综合试验,利用ABAQUS有限元软件建立包含钢轨、轨枕、道床和路基为一体的路基空间有限元模型,采用移动荷载方法模拟列车通过时的动力作用,施加客运专线实测轨道不平顺,编制UEL单元子程序对路基横断面和底面施加三维一致粘弹性人工边界。分析了4种机车车辆轮对荷载引起的动应力在路基中的传播特性,包括路基面动应力及其与轴重、车速的关系,动应力沿路基纵向、横向以及深度方向的变化,试验测试结果验证了仿真分析的可靠性。三维一致粘弹性边界的成功实现,对缩小计算模型、缩短计算时间和提高计算精度提供了解决方案,有利于高速铁路尤其是无渣轨道路基动应力的研究。