循环荷载作用下道砟破碎老化的离散元仿真 被引量：32

1

作者 井国庆 封坤 +1 位作者 高亮 王俊 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期187-191,共5页

为从细观力学上反映道砟与轨枕的相互作用机理以及道砟颗粒的破裂过程,建立了道砟-轨枕离散单元模型,对循环荷载作用下道砟破碎老化进行了仿真.道砟由不规则圆盘簇组成,分为不可破裂与可破裂颗粒,并施加单调荷载和循环荷载.结果表明:相... 为从细观力学上反映道砟与轨枕的相互作用机理以及道砟颗粒的破裂过程,建立了道砟-轨枕离散单元模型,对循环荷载作用下道砟破碎老化进行了仿真.道砟由不规则圆盘簇组成,分为不可破裂与可破裂颗粒,并施加单调荷载和循环荷载.结果表明:相同荷载下,加载时轨枕与道砟的接触力大于卸载时;破碎道砟颗粒集中在轨枕下方,道砟颗粒破裂产生的沉降是造成轨枕沉降的主要原因,沉降量随道砟颗粒强度的降低而增大. 展开更多

关键词 离散单元法 道砟与轨枕相互作用 道砟老化 循环荷载

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连续道床板拉伸开裂模型试验研究 被引量：7

2

作者 赵坪锐 闫见华 +3 位作者 王克江 王冬 李伟 王家伟 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期793-798,共6页

为验证连续式无砟轨道温度裂缝型式和温度力荷载取值方法的正确性,针对目前高速铁路上普遍采用的连续道床板及底座板结构,考虑混凝土标号、配筋率及钢筋直径等影响连续无砟轨道设计的关键因素,设计了450 mm×80 mm×80 mm、中... 为验证连续式无砟轨道温度裂缝型式和温度力荷载取值方法的正确性,针对目前高速铁路上普遍采用的连续道床板及底座板结构,考虑混凝土标号、配筋率及钢筋直径等影响连续无砟轨道设计的关键因素,设计了450 mm×80 mm×80 mm、中心配置直径10 mm带肋钢筋的混凝土构件,利用万能试验机进行张拉,模拟了连续道床板降温时的裂缝开展过程,测试了构件开裂前后的轴力及应力重分布情况.测试结果表明,张拉过程中,裂缝呈现出不稳定和稳定两种状态;裂缝出现后,钢筋与混凝土应力分布不均匀,裂缝位置处的钢筋应力增加至300 MPa以上;构件在全断面开裂后轴力会突然降低,开裂前后瞬间的轴力超过或达到了混凝土开裂轴力.对于采用C40混凝土的连续道床板,为保证结构的安全使用,应配置0.9%以上的钢筋使之满足强度要求,并将裂缝控制为不稳定裂缝状态,作为设计荷载之一的最大温度力荷载建议采用开裂后的轴力进行计算. 展开更多

关键词 连续道床板 模型试验 不稳定裂缝 应力重分布 温度力

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道床累积变形模型的改进及荷载作用顺序对累积变形的影响 被引量：7

3

作者 胡仁伟 赵钢 +1 位作者 王红 赵国堂 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期81-84,共4页

基于道碴动三轴试验结果 ,针对现有的道床累积变形模型的不足 ,提出了一种改进的道床累积变形模型 ,并用最小二乘法确定其参数 ,通过对试验结果的处理 ,对改进前后的模型进行了对比分析。基于不同荷载作用顺序下的道床累积变形结果 ,研... 基于道碴动三轴试验结果 ,针对现有的道床累积变形模型的不足 ,提出了一种改进的道床累积变形模型 ,并用最小二乘法确定其参数 ,通过对试验结果的处理 ,对改进前后的模型进行了对比分析。基于不同荷载作用顺序下的道床累积变形结果 ,研究了荷载作用顺序对累积变形的影响 ,为新建线路或清筛大修后的捣固程序及运营编组原则提供参考。 展开更多

关键词 累积变形 最小二乘法 荷载作用顺序 道床 轨道结构 模型 改进

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铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析 被引量：12

4

作者 郭飞 刘庆潭 李雅萍 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期40-43,共4页

为查清铁路隧道整体道床破损的原因,研究在列车作用下道床的沉降与基底状况的关系,根据焦柳线银匠界隧道整体道床实际情况建立力学计算模型。采用弹塑性有限元法进行计算,绘出在不同的基底状况下地基弹性模量与铁路隧道整体道床沉降的... 为查清铁路隧道整体道床破损的原因,研究在列车作用下道床的沉降与基底状况的关系,根据焦柳线银匠界隧道整体道床实际情况建立力学计算模型。采用弹塑性有限元法进行计算,绘出在不同的基底状况下地基弹性模量与铁路隧道整体道床沉降的关系曲线。计算得到的沉降值与实际测得的数据吻合。研究表明:道床的沉降和道床下软基被淘空的情况有关,以道床下软基两端逐步向中间被淘空为最不利情况。道床的沉降和基底的弹性模量成非线性关系,在基底弹性模量不断减少的一个较大的范围内,整体道床的沉降比较均匀,而当地基弹性模量降至30 MPa以下时,整体道床的沉降将急剧加大。利用所绘制的关系曲线,并根据查明的道床基底地质情况可预报该区域的沉降,或根据道床的沉降估计道床的基底情况。通过计算还发现,在基岩、侧沟、边墙、人行道和围岩对整体道床的作用中,围岩的作用有限。 展开更多

关键词 整体道床 道床沉降 基底 弹塑性分析 有限元法 铁路隧道

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周期性纵向荷载下散粒体道床阻力试验研究 被引量：5

5

作者 刘浩 肖杰灵 +2 位作者 陈漫 陈嵘 王平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期104-111,共8页

基于有砟轨道结构足尺试验模型,开展不同加载速率和位移极值的周期性纵向荷载下散粒体道床纵向阻力特性试验,探讨散粒体道床在周期性循环荷载下的变形特征及阻力特性。结果表明:单调反复荷载会造成道床塑性变形的不断积累,从而使得其阻... 基于有砟轨道结构足尺试验模型,开展不同加载速率和位移极值的周期性纵向荷载下散粒体道床纵向阻力特性试验,探讨散粒体道床在周期性循环荷载下的变形特征及阻力特性。结果表明:单调反复荷载会造成道床塑性变形的不断积累,从而使得其阻力幅值增大;散粒体道床在周期性荷载下的卸载曲线与加载曲线不重合,形成一条闭合的滞回曲线,随循环周次的增加,道床体现出循环软化特性;周期性循环荷载作用下,散粒体道床的响应程度与位移幅值和加载速率有关;散粒体道床的循环软化行为依赖于外加位移幅值的大小,外加位移幅值越大,循环软化越严重。 展开更多

关键词 周期性纵向荷载 散粒体道床 滞回曲线 纵向阻力

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新建铁路道床质量状态参数试验分析 被引量：8

6

作者 马战国 王红 郝有生 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期11-14,共4页

对新线一次铺设跨区间无缝线路的3个施工阶段,即单元轨节锁定前、跨区间无缝线路锁定前、开通(验收)前,进行道床质量状态参数测试。测试结果表明,采用合理的施工工艺和方法,按基本作业流程进行施工,道床质量状态参数能达到规定要求。由... 对新线一次铺设跨区间无缝线路的3个施工阶段,即单元轨节锁定前、跨区间无缝线路锁定前、开通(验收)前,进行道床质量状态参数测试。测试结果表明,采用合理的施工工艺和方法,按基本作业流程进行施工,道床质量状态参数能达到规定要求。由于在一次铺设跨区间无缝线路的不同阶段,对道床质量状态的要求各不相同,建议在不同施工阶段,选取不同的道床质量状态参数进行评估。在单元轨节锁定前,为保证无缝线路单元轨节的稳定性,建议采用道床横向阻力作为主要指标来评估道床质量状态;在线路经全面整道达到验收时,由于轨道的整细工作会使部分道床质量状态参数略有下降,这一阶段宜采用横向阻力、枕下刚度等指标对道床质量状态进行较为全面的评估。 展开更多

关键词 新建铁路 无缝线路 道床 质量状态参数 稳定性

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轨道框架对散粒体道床非线性纵向阻力影响的试验研究 被引量：4

7

作者 刘浩 王源 +2 位作者 刘淦中 陈嵘 肖杰灵 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期84-89,共6页

为深入探索轨道框架对道床非线性纵向阻力的影响,通过建立足尺模型,采用轨道框架法测试道床纵向阻力-位移关系曲线,从轨枕数量、屈服位移、屈服阻力等角度研究轨道框架纵向变形机理,获得轨道框架下道床纵向阻力非线性力学特征。在此基础... 为深入探索轨道框架对道床非线性纵向阻力的影响,通过建立足尺模型,采用轨道框架法测试道床纵向阻力-位移关系曲线,从轨枕数量、屈服位移、屈服阻力等角度研究轨道框架纵向变形机理,获得轨道框架下道床纵向阻力非线性力学特征。在此基础上,建立轨排结构道床纵向阻力均值计算方法。结果表明:轨道框架道床纵向阻力值明显小于各轨枕阻力之和,且随着轨枕数量与屈服位移取值的增加,差异逐渐增大;当轨道框架沿纵向移动时,道砟颗粒呈现出不规则的运动规律,轨道框架中间位置处颗粒运动的不规则性相对两端较弱,且颗粒位移扩散角较小;轨排结构道床阻力均值计算方法可以较为合理的预估出阻力值的大小,且随着轨枕数量的增加,道床阻力均值趋于稳定。 展开更多

关键词 散粒体道床 试验模型 轨道框架 道床纵向阻力 非线性

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道砟胶对过渡段道床参数的影响规律研究 被引量：9

8

作者 朱永见 亓伟 陈攀 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期34-39,共6页

为研究道砟胶对道床参数的影响规律，选取某新建重载铁路2处隧道地段的有砟一无砟过渡段进行现场测试，结果表明：道砟胶结后道床的整体性迅速增强，但随着列车的振动碾压，胶结道床的受力状态得到进一步调整，故心（道床胶结4个月后的... 为研究道砟胶对道床参数的影响规律，选取某新建重载铁路2处隧道地段的有砟一无砟过渡段进行现场测试，结果表明：道砟胶结后道床的整体性迅速增强，但随着列车的振动碾压，胶结道床的受力状态得到进一步调整，故心（道床胶结4个月后的支承刚度）可以较真实地反映道砟胶对道床刚度的影响；随着K（碎石道床的支承刚度）的提高，K／‰逐渐增大，而后趋于稳定，当K0≥70kN／mm，h（枕下黏结厚度）为210～260mm时，心／K主要与断面黏结形式有关，全断面、部分断面和局部断面黏结时，比值分别为2．8，1．66和1．35；全断面／部分断面和局部断面黏结时，可将道床纵、横向阻力提高到规范要求值的6倍和3倍以上，但考虑到局部断面黏结受枕底黏结区域影响大，在道床阻力不足的地段，应黏结肩砟。 展开更多

关键词 道砟胶 过渡段 道床刚度 道床阻力

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铁路碎石道床弹性特性研究初探 被引量：13

9

作者 王平 万复光 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期108-114,共7页

利用散粒体介质理论中的机理分析法，建立起理想碎石道床的平均增量弹性本构，并用于分析道床的弹性特性，讨论了孔隙比、粒径、级配。

关键词 散粒体 弹性 铁路 碎石道床

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散粒体道床离散单元法分析 被引量：9

10

作者 姜卫利 范俊杰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期98-101,共4页

:探讨散粒体道床新的数值分析方法——离散单元法 ,建立道床离散单元模型 ,计算散粒体道床在不同加载情况下道床的应力 。

关键词 散粒体道床 离散单元法 道碴 铁路 数值分析方法

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用无拉应力计算模型分析道床变形 被引量：3

11

作者 雷晓燕 陈水生 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期35-41,共7页

道床是一种散体材料，不能承受拉应力。现行的有限元分析方法，得到道床内出现拉应力的分析结果，这与实际情况是相违背的。本文采用修正拉应力，进而修正荷载向量的方法，论述了无拉应力计算模型的原理。运用无拉应力计算模型，考虑道... 道床是一种散体材料，不能承受拉应力。现行的有限元分析方法，得到道床内出现拉应力的分析结果，这与实际情况是相违背的。本文采用修正拉应力，进而修正荷载向量的方法，论述了无拉应力计算模型的原理。运用无拉应力计算模型，考虑道碴的非线性性质，对铁路道床进行了力学分析。计算结果表明，本文的算法切实可行，道床内应力分布的精度较高。本算法还可以推广应用于其它各种不能承受拉应力的材料力学分析问题。 展开更多

关键词 道床 应力 无拉应力 铁路 计算模型 变形

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循环荷载下TDA掺量对一级道砟动力性能的影响 被引量：3

12

作者 常建梅 李翔 +3 位作者 李晓慧 魏亚辉 张伏光 冯怀平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期78-86,共9页

掺和废旧轮胎橡胶颗粒(TDA)改良道砟具有降低道砟磨耗、缓解废料处置压力、便于施工等诸多优点,是一种具有发展潜力的道床改良措施。采用动三轴试验和激光扫描方法,进行循环荷载作用下TDA掺量(体积比)对TDA一级道砟混合集料动力性能的... 掺和废旧轮胎橡胶颗粒(TDA)改良道砟具有降低道砟磨耗、缓解废料处置压力、便于施工等诸多优点,是一种具有发展潜力的道床改良措施。采用动三轴试验和激光扫描方法,进行循环荷载作用下TDA掺量(体积比)对TDA一级道砟混合集料动力性能的影响及道砟颗粒几何形状变化规律的研究。结果表明:随着TDA掺量的增加,混合料试样轴向应变增加、动弹性模量降低、阻尼比增加,且道砟破碎率降低;TDA掺量为10%时,可在保证混合料动弹性模量和阻尼比满足要求的前提下,有效降低道砟颗粒破碎率;循环荷载作用下道砟主要在尖角、棱边及表面发生局部破坏,颗粒整体形状特征变化较小;与不含TDA试样相比,TDA掺量为10%试样的道砟颗粒局部特征综合系数减小16%,TDA可有效降低道砟颗粒局部破坏程度。 展开更多

关键词 道床 道砟混合集料 TDA 几何形状 动三轴试验 循环荷载

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基于DEM-FDM耦合的普通铁路碎石道床-土质基床界面接触应力分析 被引量：27

13

作者 肖军华 张德 +1 位作者 王延海 郭佳奇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期170-179,共10页

引入离散元法(DEM)-有限差分法(FDM)耦合算法对普通铁路碎石道床-土质基床的界面应力进行分析。首先,基于激光扫描以及室内三轴试验,实现碎石道砟颗粒二维精细化离散元建模,并通过设置界面单元进行道砟与土两类不同介质层间速度与力的... 引入离散元法(DEM)-有限差分法(FDM)耦合算法对普通铁路碎石道床-土质基床的界面应力进行分析。首先,基于激光扫描以及室内三轴试验,实现碎石道砟颗粒二维精细化离散元建模,并通过设置界面单元进行道砟与土两类不同介质层间速度与力的相互传递,实现离散元法与有限差分法耦合,建立了轨枕-碎石道床-连续土体耦合模型,并通过现场实测结果验证模型的合理性。在此基础上,计算列车通过时耦合模型中基床动应力分布特征,讨论轨枕-道床接触状态对其影响,并将计算结果与轨枕-道床-基床的整体有限元模型的计算结果进行对比。结果表明,轨枕-道床未完全密贴接触状态下,道床中力链呈离散型传递,反之,道床中力链呈向下扩散发展;两种接触状态下,基床表面应力分布差别显著,但是应力峰值接近。耦合模型得到的基床表面应力峰值显著高于有限元模型的计算结果;耦合模型中因道砟散体特性引起的基床表面局部应力集中,在路基中的影响深度约为道砟最大粒径(63 mm)的8倍,即近似基床表层深度。 展开更多

关键词 有砟道床 离散元法 有限差分法 耦合算法 基床动应力

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Ⅲ型混凝土轨枕有砟道床纵横向阻力设计参数试验研究 被引量：32

14

作者 杨艳丽 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2010年第10期49-51,57,共4页

研究目的:在此之前,国内曾经对铺设Ⅱ型枕的有砟道床阻力进行过测试,并提出过道床阻力参数。但随着我国高速铁路的大规模建设和既有线的不断提速,有砟轨道普遍使用Ⅲ型混凝土轨枕,同时道床断面尺寸、道砟材质及颗粒级配不断强化提高,确... 研究目的:在此之前,国内曾经对铺设Ⅱ型枕的有砟道床阻力进行过测试,并提出过道床阻力参数。但随着我国高速铁路的大规模建设和既有线的不断提速,有砟轨道普遍使用Ⅲ型混凝土轨枕,同时道床断面尺寸、道砟材质及颗粒级配不断强化提高,确定Ⅲ型混凝土轨枕有砟道床线路阻力是进行有砟轨道无缝线路设计的一项重要基础工作。研究结论:本文选取武汉至襄樊区间增建第二线云梦段作为测试工点,通过现场原位测试和对测试数据进行数理统计分析,拟合确定了Ⅲ型混凝土轨枕有砟道床纵向、横向阻力曲线,同时计算了Ⅲ型混凝土轨枕有砟道床的等效横向阻力,其结果可为铁路无缝线路设计阻力的取值提供参考。 展开更多

关键词 道床纵向阻力 道床横向阻力 Ⅲ型混凝土轨枕 测试 统计分析

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轨道几何形位变形的力学预测模型 被引量：1

15

作者 刘扬 练松良 段桂平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1497-1501,共5页

首先,确定轮载分布图、道床变形模量—荷载作用次数关系曲线和道床塑性累积变形百分率—荷载作用次数关系曲线;其次,利用有限元模型、变形模量—荷载作用次数关系曲线和塑性累积变形百分率—荷载作用次数关系曲线得出了随机荷载作用下... 首先,确定轮载分布图、道床变形模量—荷载作用次数关系曲线和道床塑性累积变形百分率—荷载作用次数关系曲线;其次,利用有限元模型、变形模量—荷载作用次数关系曲线和塑性累积变形百分率—荷载作用次数关系曲线得出了随机荷载作用下轨道塑性累积变形随线路里程的变化图和道床塑性累积变形随荷载作用次数的变化图;最后,给出道床顶面和深度方向的垂向应力分布图和道床密实度与变形模量的关系曲线,并讨论了道床顶面应力和轨枕下垂向应力的分布及其与位移的关系,分析了道床密实度和变形模量之间的关系.结果证明,荷载大小和作用次数及其密实度是引起道床变形的重要因素. 展开更多

关键词 轨道几何形位变形 预测模型 有限元方法 变形模量曲线 塑性累积变形

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铁路隧道整体道床横断面的受力分析 被引量：7

16

作者 刘庆潭 单立平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期93-97,共5页

采用传递矩阵法(TMM)对隧道整体道床典型横断面作了力学分析,所得的分析成果可为整体道床的设计和维护提供一些合理的科学参数。

关键词 铁路隧道 整体道床 横断面 受力分析 裂纹 传递矩阵法 TMM

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道床极限承载力的有限元分析 被引量：6

17

作者 雷晓燕 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期56-62,共7页

本文详细论述了用弹塑性有限元计算结构塑性极限荷载的方法,并对铁路道床的塑性极根承载力进行了有根元分析。文章研究了道碴的粘性系数、内摩擦角、道床铺设厚度及支承轨枕的道碴掏空长度对道床塑性极限承载力的影响,提出了提高道床塑... 本文详细论述了用弹塑性有限元计算结构塑性极限荷载的方法,并对铁路道床的塑性极根承载力进行了有根元分析。文章研究了道碴的粘性系数、内摩擦角、道床铺设厚度及支承轨枕的道碴掏空长度对道床塑性极限承载力的影响,提出了提高道床塑性极限承载力的途径。 展开更多

关键词 道床 极限承载力 有限元 铁路

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铁路道砟形态特征的统计分析与几何重构 被引量：3

18

作者 肖军华 郭佳奇 +1 位作者 张德 薛立华 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1758-1769,共12页

道砟颗粒几何形态特征对其力学特性影响显著。为了量化研究铁路道砟形态特征,以真实的铁路一级碎石道砟颗粒为例,采用3D激光扫描获取道砟颗粒点云数据,引入道砟整体形态特征指标(长轴、中轴、短轴、球度指数),提出道砟局部形态特征指标... 道砟颗粒几何形态特征对其力学特性影响显著。为了量化研究铁路道砟形态特征,以真实的铁路一级碎石道砟颗粒为例,采用3D激光扫描获取道砟颗粒点云数据,引入道砟整体形态特征指标(长轴、中轴、短轴、球度指数),提出道砟局部形态特征指标(曲率指数),统计并建立上述整体和局部形态特征指标的概率密度分布函数。在此基础上,基于本征正交分解(POD)及径向基(RBF)神经网络提出了基于颗粒形态指标概率密度分布的道砟样本的重生成算法,重构道砟颗粒样本库。采用上述重生成算法分别重构了600及4000个颗粒道砟,结果表明:重构道砟样本形态特征指标的统计分布结果均与真实扫描试样结果接近,证明该方法能够快速实现基于颗粒形态指标概率密度分布的任意数量道砟样本的建立。 展开更多

关键词 道砟形态特征 曲率指数 本征正交分解 径向基神经网络 道砟重生成

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道床横向阻力测试值修正的探讨 被引量：2

19

作者 潘冰 姜雪晶 《铁道建筑》 北大核心 2005年第11期61-62,共2页

文章结合大型捣固机作业前后线路道床横向阻力测试结果,分析了轨道在残余变形状态下道床横向阻力实测值偏大的原因,对道床阻力测试值的修正进行了探讨。

关键词 残余变形 道床横向阻力 修正值

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碎石道床的下沉及残余变形积累 被引量：1

20

作者 王其昌 《铁道标准设计》 1992年第5期1-4,共4页

有碴轨道道床的下沉及残余变形积累速率的快慢,直接反应出轨道结构的强弱及养路工作质量的优劣。本文分析了道床变形、下沉过程、影响因素、参数计算及其减缓措施。

关键词 碎石道床 下沉 残余变形积累 道床

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