红层泥岩路基上拱无砟轨道传力杆性能研究

《红层泥岩路基上拱无砟轨道传力杆性能研究》是一篇探讨在特定地质条件下无砟轨道结构中传力杆性能的学术论文。该论文针对我国铁路建设中常见的红层泥岩地基问题，结合无砟轨道的特点，分析了传力杆在红层泥岩路基上的力学行为及其对轨道结构稳定性的影响。通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，论文为红层泥岩地区无砟轨道的设计与施工提供了科学依据。

红层泥岩是一种广泛分布于我国西南地区的沉积岩，其物理力学性质具有明显的非均质性和各向异性特征。这种岩石在长期暴露于自然环境中容易发生风化、软化和膨胀变形，尤其是在雨水渗透和温度变化的作用下，可能导致路基沉降或不均匀变形。因此，在红层泥岩地基上修建高速铁路时，必须考虑其特殊的工程地质条件，以确保轨道结构的安全性和耐久性。

无砟轨道因其高平顺性、低维护成本和良好的轨道几何形态而被广泛应用于高速铁路工程中。然而，由于无砟轨道对基础的刚度和稳定性要求较高，因此在红层泥岩等软弱地基上铺设无砟轨道面临较大挑战。传力杆作为无砟轨道结构中的关键构件，主要承担着传递列车荷载、调节轨道板之间应力分布以及防止轨道板因不均匀沉降而产生裂缝的重要作用。

该论文首先对红层泥岩的物理力学特性进行了系统分析，包括其抗压强度、弹性模量、渗透系数和膨胀率等参数。通过室内试验和现场取样测试，获得了红层泥岩在不同含水状态下的力学性能数据。这些数据为后续的数值模拟和结构分析提供了基础参数。

在理论分析部分，论文建立了红层泥岩路基与无砟轨道结构之间的相互作用模型，并引入传力杆的力学行为方程。通过对传力杆的受力状态进行分析，论文探讨了传力杆在不同荷载条件下的应力分布、位移响应以及疲劳损伤情况。此外，还分析了传力杆的布置方式、间距和材料选择对轨道结构整体性能的影响。

为了验证理论分析的准确性，论文采用有限元方法对红层泥岩路基上的无砟轨道结构进行了数值模拟。模拟过程中考虑了多种工况，包括列车动载、温度变化和地下水渗流等因素。结果表明，传力杆在红层泥岩路基中能够有效分散轨道板之间的应力，提高轨道结构的整体刚度，从而减少轨道板的变形和裂缝产生。

此外，论文还通过实验研究进一步验证了数值模拟的结果。实验采用了缩尺模型试验，模拟了红层泥岩路基上无砟轨道的受力过程，并测量了传力杆的应力应变变化情况。实验结果与数值模拟结果基本一致，证明了传力杆在红层泥岩路基中具有良好的承载能力和稳定性。

综上所述，《红层泥岩路基上拱无砟轨道传力杆性能研究》通过系统的理论分析、数值模拟和实验研究，深入探讨了传力杆在红层泥岩地基中的力学行为及其对无砟轨道结构性能的影响。研究成果不仅丰富了无砟轨道设计理论，也为红层泥岩地区高速铁路的建设提供了重要的技术支撑。