温度对高速铁路轨道和基础结构动力特性的影响机理研究

针对我国高速铁路快速发展的现状和全球气候恶化、极端天气增多的实际情况，本项目围绕温度对高速铁路轨道和基础结构动力特性的影响机理，采用理论分析、数值计算与模型试验相结合的方法，通过模型试验系统地分析温度变化时高速铁路轨道板内部温度场在时间、空间上的分布特征，探明轨道板的变形规律及其与下部支撑结构接触界面的力学状态，把非线性温度梯度引起的高速铁路轨道板的翘曲变形合理地转化为轨道几何不平顺和刚度不平顺，利用课题组已经建立的高速列车－轨道－基础结构耦合动力模型，分析温度对轨道和基础结构的应力、变形和振动等动力特性的影响规律，揭示温度荷载在轨道结构和路基结构中的传递规律，确定能够影响轨道和基础结构动力特性的温度梯度阈值，探索减轻温度对高速铁路轨道和基础结构动力作用的技术方法与途径，以期为高速铁路设计提供理论参考依据，具有重要的理论和实际意义。

本项目围绕温度对高速铁路轨道和基础结构动力特性的影响机理，采用理论分析、数值计算与试验分析相结合的方法，通过模型试验系统地分析了温度变化时高速铁路轨道板内部温度场在时间、空间上的分布特征，持续实施了京津城际高速铁路路基土层温度变化和长期服役性能的现场观测，探明了轨道板的变形规律及其与下部支撑结构接触界面的力学状态，把非线性温度梯度引起的高速铁路轨道板的翘曲变形合理地转化为轨道不平顺，利用课题组已经建立的高速列车－轨道－基础结构耦合动力模型，分析了温度对轨道和基础结构的应力、变形和振动等动力特性的影响规律，揭示了温度荷载在轨道结构和路基结构中的传递规律，为高速铁路设计提供了理论参考依据，具有重要的理论和实际意义。. 本项目按计划完成了各项研究内容，取得了预期研究成果，达到了预期研究目标。本研究发表学术论文11篇，其中，SCI、EI收录论文分别为1篇次和8篇次；已授权国家发明专利1项。项目组成员积极参加国内外学术交流，项目负责人担任第五届环境振动国际会议（ISEV2011）组委会委员，于2011年10月20日~22日在成都成功组织和召开了大会，并在会议上宣读论文。本项目研究培养研究生8名，其中，毕业硕、博士生5名。