基于離散元的瀝青彈性道床材料力學(xué)行為分析

黃鵬, 石晨光, 吳憂, 王厚植, 楊軍

（東南大學(xué) 交通學(xué)院, 江蘇 南京 211189）

0 引言

長期以來, 高速鐵路軌道建設(shè)都受到穩(wěn)定性差、養(yǎng)護(hù)維修困難、易出現(xiàn)飛砟等缺陷的制約, 針對這一問題, 無砟軌道和固化道床技術(shù)得以應(yīng)用與發(fā)展[1］。由于無砟軌道存在初期建設(shè)成本較高、運行時噪聲嚴(yán)重的缺點, 因此固化道床技術(shù)被視為規(guī)避傳統(tǒng)軌道缺陷、提高列車行駛安全穩(wěn)定性的有效途徑[2］。鐵路有砟軌道道床的固化, 是在碎石道床內(nèi)灌注或噴灑聚氨酯、瀝青等固化材料, 將散粒體道床固結(jié)成整體結(jié)構(gòu)的過程。自20世紀(jì)80年代, 瀝青道床在我國開始研究并取得了長足進(jìn)展, 郭潔人等[3］對瀝青道床的使用性能和推廣運用等作了總結(jié)與分析；王培生[4］在會議上提出可維修橡膠乳化瀝青道床結(jié)構(gòu)的研究與探討。近年來, 環(huán)氧瀝青憑借其優(yōu)異的路用性能, 成為道路行業(yè)研究中不可忽視的一種新型材料。環(huán)氧瀝青是將環(huán)氧樹脂、固化劑材料及其他添加劑摻入瀝青中的一種復(fù)合材料, 具有優(yōu)異的抗疲勞、抗紫外老化和抗化學(xué)腐蝕能力。憑借優(yōu)異的熱固性特征, 環(huán)氧瀝青可以作為固化道床中的固化材料。由于環(huán)氧瀝青混凝土在發(fā)生固化反應(yīng)時整體柔韌性會有所下降, 因此考慮在環(huán)氧瀝青固化道床中摻入橡膠顆粒, 以提高整體柔韌性與變形恢復(fù)能力。摻加橡膠顆粒的環(huán)氧瀝青固化道床試件本質(zhì)上是一種非均質(zhì)多相材料, 要正確解釋試件宏觀力學(xué)性能變化的內(nèi)在本質(zhì), 對固化道床試件的研究必須從宏觀層次轉(zhuǎn)化到細(xì)觀層次。……