摘要
研究目的:为研究循环剪切对道砟颗粒的影响,采用离散元法对道砟进行大型直剪试验仿真,根据试验数据验证模型的正确性,并在此基础上对其进行双向循环剪切,模拟并分析循环剪切、法向荷载、脏污程度等各种工况对道砟应力应变、剪胀、接触力分布各向异性等性能的影响。研究结论:(1)道砟的剪切应力随法向荷载的增大而增大,随污染程度的增大而减小;(2)循环剪切后,道砟颗粒的分布更加密集,即经过循环剪切的道砟集料体积压缩量随法向荷载、污染程度、循环次数的增多而加大;(3)不同循环次数、不同脏污程度下,道砟颗粒间法向接触力分布呈“8”字形、切向接触力分布呈“X”形;(4)法向和切向平均接触力大小均与法向加载力呈正比,与脏污程度和循环次数呈反比,即道砟脏污和循环作用会降低颗粒间的法向和切向接触力,弱化道砟颗粒的力学性能,增加其恶化的可能性;(5)本研究结论可应用于有砟轨道方面的研究。
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单位中南大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司