严晓波， 徐光辉

(1. 西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031；2. 常州市轨道交通发展有限公司 工程管理处，江苏 常州 213000)

路基结构性能不均匀是高速铁路无砟轨道面临的一大难题。路基结构性能在空间上分布不均匀会改变轨道结构的受力状态，影响轨道结构的使用寿命，严重时影响行车舒适度甚至安全性。无砟轨道需要具有高平顺性和良好的耐久性。路基结构性能不均匀对轨道结构受力不利，增大轨道结构内部的拉应力，容易造成轨道结构开裂，影响无砟轨道的耐久性[1]。本文以CRTSⅠ型板式无砟轨道为例，建立基于路基结构性能不均匀的无砟轨道静力学模型，借助大型通用有限元软件ANSYS，分析两股钢轨之间和一股钢轨下路基结构性能不均匀对无砟轨道的静力影响，为建立路基结构性能均匀性控制标准奠定基础。研究路基结构性能不均匀对上部结构的影响问题需要从静动力学两方面进行研究，限于篇幅，本文仅研究静力学问题，动力学问题将另文给出[2]。

1 建立静力学模型

无砟轨道静力学模型主要用于研究路基结构性能不均匀对上部轨道结构的受力影响，要体现路基结构性能的不均匀程度。将路基简化为弹簧模型，在ANSYS中用combin14单元模拟，选择最不利情况脱空，认为路基结构性能不均匀处路基失效；钢轨简化为连续弹性点支承梁，在ANSYS中用beam188单元模拟；扣件用垂向线性弹簧模拟，在ANSYS中采用combin14单元；轨道板、CA砂浆及底座板按照其实际拓扑形状用实体单元模拟，在ANSYS中采用solid45单元[1]。……