申请/专利权人：湖南大学

申请日：2024-04-12

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118246121A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：本申请公开了一种动载‑冻融循环耦合下高铁土石路基长期沉降计算方法，涉及交通岩土工程技术领域。该方法综合衡量了列车循环荷载与冻融循环作用对高铁土石路基填料结构性的弱化作用，给出了在耦合作用下高铁土石路基内部含水率、动偏应力及围压沿深度分布模型，揭示了上述力学指标分布对路基长期沉降的影响，参数物理意义明确且易于确定。本申请提供的方法能合理预估动载‑冻融循环耦合作用下高铁土石路基长期沉降，有助于进一步探究该作用下高铁土石路基累积塑性变形特征，归纳高铁土石路基服役性能劣化的演变过程，可为季节冻区或寒区的高铁土石路基设计与运营维护时机确定的提供理论保证。

主权项：1.一种动载-冻融循环耦合下高铁土石路基长期沉降计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立考虑冻融循环-循环荷载耦合作用的土体三轴数值模型，通过对冻融处理的土体试样分别进行室内静态、动态三轴试验标定模型的静态、动态参数，并根据标定的参数实时更新模型；步骤二：对土体三轴数值模型设定相同的水颗粒含量θ、围压σ3及动偏应力σd，设定不同的冻融循环次数n及循环加载次数N，获取模型模拟土样弱化指数η-循环加载次数N曲线，基于弱化指数表达式拟合η-N曲线，获取弱化指数拟合表达式的拟合参数，弱化指数表达式如下式1所示：η＝[1-Aexp-k5N]1-B·Cn1其中，A为反映列车循环荷载对填料力学特征弱化的拟合参数；B、C均为反应冻融循环作用对填料力学特征弱化的拟合参数；n为冻融循环次数，N为循环加载次数，可根据高速铁路设计列车流量换算；k5为拟合常数；步骤三：对土体三轴数值模型设定相同的冻融循环次数n及循环加载次数N，设定不同的水颗粒含量θ、围压σ3及动偏应力σd，获取模型累积轴向应变εp-循环加载次数N曲线，基于累积轴向应变表达式拟合εp-N曲线，获取累积轴向应变拟合表达式的拟合参数，累积轴向应变表达式如下式2所示： 其中，qult为填料的土体极限不排水抗剪强度，可通过三轴压缩试验确定；qs为轴向静压力；k1、k2、k3、k4、k5为拟合常数；步骤四：将目标路基分层等厚度的若干层，每层厚度Δh为0.3～0.5m；步骤五：计算目标路基各层中点位置处的动偏应力σd、含水率θ及围压σ3；步骤六：根据式2计算每层的累积轴向应变εp，再将累积轴向应变εp乘以每层厚度Δh得到累积变形；步骤七：将每层的累积塑性变形乘每层厚度并累加得到运营期内高铁土石路基长期沉降预测值U。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 湖南大学 动载-冻融循环耦合下高铁土石路基长期沉降计算方法

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