高速列车荷载作用下路基动应力的大小直接影响到路基沉降变形及长期动力稳定性,现很多高铁线路路基动力响应数据仍处于"信息孤岛"状态,信息共享不充分和综合再分析不够,较难获得更具普遍意义和价值的路基动应力响应规律.鉴于此,采用现场实测、调研收集和数理统计分析的方法研究高速列车荷载作用下路基面动应力大小及概率分布规律,探讨《高速铁路设计规范》中路基面设计动应力幅值计算公式的适应性,并提出高铁路基面设计动应力幅值的计算公式.主要结论如下:①高铁无砟、有砟轨道路基面动应力幅值均服从正态分布,并统计获得了其特征值(均值μ、标准差δ,"3δ规则"的上下限值);②路基面动应力幅值与列车速度的关系:对于高铁无砟轨道,当v≥150km/h,路基面动应力幅值基本保持不变;当v≥150km/h时,动应力幅值随速度线性增加.对于高铁有砟轨道,动应力幅值随速度增大而线性增加.高速无砟、有砟轨道路基面动应力幅值的速度影响系数α分别为0.0015和0.0012;高铁无砟铁路轴重系数β=0.074,约为普通和高速有砟铁路β值的1/3～1/2;③提出高铁无砟、有砟轨道路基面设计动应力幅值计算公式分别为σdl=0.119P,v＜150km/h,σdl=0.119P[(1+0.0015(v-150)],v≥150km/h(无砟)和 σdl=0.27P(1+0.0012v)(有砟).研究成果可为高铁路基设计参数取值提供参考及其设计动应力幅值计算公式的修订提供依据.

高速铁路;路基面;动应力幅值;概率分布;速度影响系数;轴重系数

杨奇;张磊;魏丽敏;聂志红;聂如松;徐方;冷伍明

中南大学,湖南长沙410075;高速铁路建造技术国家工程研究中心,湖南长沙410075;中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉430063

土木工程学报

[1]杨奇;张磊;魏丽敏;聂志红;聂如松;徐方;冷伍明-.基于行车试验的高铁路基面动应力幅值概率分布规律及设计值研究)[J].土木工程学报,2022(09):78-93

速度影响系数,轴重系数,119P,27P,0012v

行车试验,高铁路基,路基面,动应力幅值,概率分布,设计值,高速列车,列车荷载,荷载作用,路基动应力,路基沉降变形,动力稳定性,高铁线路,动力响应,响应数据,信息孤岛,再分析,普遍意义,应力响应规律,现场实测,数理统计分析,高速铁路,设计规范,中路,有砟轨道路基,服从,正态分布,下限,列车速度,无砟轨道,150km,dl,1+0,路基设计,设计参数,参数取值

0.17067