垫层弹性模量对路基上板式无砟轨道力学特性影响研究

摘要

基于Ansys软件，将钢轨以梁单元模拟，承轨台、道床板、板间树脂、垫层、支承层、基础表层、基础底层以实体单元模拟，扣件以弹簧单元模拟，建立了路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道三维有限元力学模型。研究了列车垂向荷载作用下，垫层弹性模量对路基上CETSⅢ型板式无砟轨各部件力学特性的影响。结果表明：随着垫层弹性模量增加，无砟轨道各部件竖向位移、轨道板和支承层纵横向拉压应力减小，垫层纵横向拉压应力增加；当垫层弹性模量小于1e3MPa时，无砟轨道竖向位移、轨道板纵向拉压应力变化较快；当垫层弹性模量小于3e3MPa时，轨道板、支承层横向拉压应力变化较快；当垫层弹性模量小于1e4 MPa时，垫层纵向压应力变化较慢；垫层弹性模量在3e3-1e4 MPa范围内，无砟轨道系统受力与变形较为有利。