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非均匀冻胀条件下铁路纵向变形模型及参数分析

Longitudinal deformation model and parameter analysis of railways under nonuniform frost heave

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我国是冻土分布大国,寒区铁路轨道普遍遭受地基土冻胀影响.以往的研究偏重地基土的冻胀特征,而对纵向非均匀冻胀变形下铁路与地基土的相互作用关注较少.基于双层弹性地基梁理论,建立铁轨-轨下基础在非均匀冻胀变形作用下的力学模型,给出模型的解析解,结合算例分析夹层弹性系数和冻胀量对轨道位移和内力的影响.结果表明:弹性夹层可以有效减弱铁轨的冻胀变形和应力响应,有利于维护铁轨的运营;铁轨和轨下基础的过渡段长度、凹凸弯折段处的剪力、弯矩随着冻胀位移的增大而增长;夹层弹性系数增大会导致冻胀力对轨下基础的影响逐渐向轨道转移;过渡段的长度只与冻胀量有关.文章提出的计算方法和分析结论可为寒区铁路设计和运营维护提供科学指导.

frozen soilrailwaynonuniform frost heavedouble-layer beam on elastic founda-tiondesign basis

郭瀚、吴玮江、池佩红、宿星、柳军

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兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室,甘肃兰州730050

兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州730050

甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所,甘肃兰州730000

中国地震局(甘肃省)黄土地震工程重点实验室,甘肃兰州730000

甘肃林业职业技术学院,甘肃天水741020

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冻土 铁路 非均匀冻胀 双层弹性地基梁 设计依据

国家自然科学基金地区科学基金

42067066

2023

10.20000/j.1000-0844.20220320001

地震工程学报
中国地震局兰州地震研究所,中国地震学会，清华大学，中国土木工程学会

地震工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.191
ISSN：1000-0844
年,卷(期)：2023.45(4)
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