The invention discloses a method for calculating the thickness of ballasted track bed of railway track and a system thereof. The method includes: acquiring design parameters of railway track; calculating the equivalent times of design wheel load and design wheel load effect according to design parameters; acquiring geological exploration parameters; geological exploration parameters include elastic modulus of ballast bed, type, thickness, elastic modulus and compressive strength of roadbed soil; acquiring design requirements, and determining allowable stress and allowable deformation according to design requirements; and according to geological survey. The parameters and allowable stresses are used to calculate the deviation stress of subgrade; the plastic strain factor and the accumulative settlement factor are calculated according to the design wheel load, the equivalent times of the design wheel load, the allowable deformation and the deviation stress of subgrade; and the thickness of ballasted track bed is determined according to the plastic strain factor and the accumulative settlement factor. The invention comprehensively considers the plastic strain and cumulative settlement of Subgrade under cyclic load, and greatly reduces the occurrence of diseases of ballast bag and subgrade uplift in railway.
【技术实现步骤摘要】
一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法及系统
本专利技术涉及轨道工程设计领域，特别是涉及一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法及系统。
技术介绍
有砟轨道下部结构设计现在普遍是根据规范来选取道床的厚度，再根据路基竖向最大应力小于路基容许应力来验证道床设计厚度的合理性，但是这种设计方法忽略了道床和路基在大量循环荷载的作用下的变形，路基常见的两个病害，一种是渐进剪切破坏，另一种是过度塑性变形，过度塑性变形造成的常见的病害有“道砟袋”，随着“道砟袋”进一步发展路基一侧会隆起，防止病害的根本是控制路基的累积的塑性应变和塑性变形。
技术实现思路
本专利技术针对当前有砟轨道的道床厚度设计方法中存在的不足，综合考虑了路基在循环荷载的作用下的塑性应变和累积沉降，提供了一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法及系统，解决由于路基过度塑性应变和累积沉降造成的病害，具有较强的实用性和广泛的工程运用前景。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法，所述方法包括：获取铁路轨道的设计参数；所述设计参数包括机车的静轮载、车速、车轮直径以及设计交通量；根据所述设计参数计算设计轮载以及设计...
【技术保护点】
1.一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取铁路轨道的设计参数；所述设计参数包括机车的静轮载、车速、车轮直径以及设计交通量；根据所述设计参数计算设计轮载以及设计轮载作用的等效次数；获取地勘参数；所述地勘参数包括道床的弹性模量、路基土的类型、厚度、弹性模量以及抗压强度；获取设计要求，并根据所述设计要求确定容许应力和容许变形；根据所述地勘参数和所述容许应力计算路基偏应力；根据所述设计轮载、所述设计轮载作用的等效次数、所述容许变形以及所述路基偏应力计算塑性应变因子以及累计沉降因子；根据所述塑性应变因子以及所述累计沉降因子，确定铁路轨道有砟道床的厚度。
【技术特征摘要】
1.一种铁路轨道有砟道床厚度计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取铁路轨道的设计参数；所述设计参数包括机车的静轮载、车速、车轮直径以及设计交通量；根据所述设计参数计算设计轮载以及设计轮载作用的等效次数；获取地勘参数；所述地勘参数包括道床的弹性模量、路基土的类型、厚度、弹性模量以及抗压强度；获取设计要求，并根据所述设计要求确定容许应力和容许变形；根据所述地勘参数和所述容许应力计算路基偏应力；根据所述设计轮载、所述设计轮载作用的等效次数、所述容许变形以及所述路基偏应力计算塑性应变因子以及累计沉降因子；根据所述塑性应变因子以及所述累计沉降因子，确定铁路轨道有砟道床的厚度。2.根据权利要求1所述的有砟道床厚度计算方法，其特征在于，所述根据所述塑性应变因子以及所述累计沉降因子，确定铁路轨道有砟道床的厚度，具体包括：通过数值方法建立三维车辆-轨道-路基的数值有限元模型；根据所述有限元模型计算不同状态下的路基动应力响应；所述不同状态表示所述铁路轨道的设计参数以及不同的所述地勘参数的不同；根据所述路基动应力响应、所述塑性应变因子以及所述累计沉降因子，建立对应关系数据库；所述对应关系数据库表为所述塑性应变因子以及所述累计沉降因子与所述铁路轨道有砟道床的厚度的对应关系；根据所述对应关系数据库确定铁路轨道有砟道床的厚度。3.根据权利要求1所述的有砟道床厚度计算方法，其特征在于，所述根据所述设计参数计算设计轮载以及设计轮载作用的等效次数，计算公式为：其中，P设计为设计轮载；N为设计轮载作用的等效次数；P静轮为静轮载；D车轮为车轮直径；V车为车速；T设计为设计交通量。4.根据权利要求1所述的有砟道床厚度计算方法，其特征在于，所述根据所述地勘参数和所述容许应力计算路基偏应力，计算公式为：式中，ε容许为容许应力；σ抗压为抗压强度；a、b、m为路基材料系数，高塑性黏土分别取1.2、0.18、2.4；低塑性黏土分别取1.1、0.16、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王威，冯青松，万旭民，雷晓燕，谢仁萍，甘宏，骆婷，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36
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