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Title :Cyclic densificationモデルを用いた有限要素法に基づくバラスト道床沈下解析法の適用可能性に関する検討
Title alternative :APPLICATION OF FINITE ELEMENT METHOD WITH CYCLIC DENSIFICATION MODEL TO SETTLEMENT ANALYSIS OF RAILWAY BALLASTED TRACK
Authors :佐藤, 江美
紅露, 一寛
阿部, 和久
Publisher :土木学会
Issue Date :Jul-2013
Journal Title :鉄道工学シンポジウム論文集
Volume :17
Start Page :143
End Page :150
Abstract :本研究では,バラスト材の弾塑性挙動をCyclic densificationモデルにより表現した有限要素法を用い,石川らが実施した実物大試験を対象として当該モデルの妥当性,および繰り返し荷重作用時のバラスト軌道の変形特性について考察する.また,より現実に近い荷重作用条件下での道床沈下解析を小さな計算負荷で表現するために, Cyclic densificationモデルを用いた3次元有限要素解析を行う場合を対象として,平面ひずみ近似の妥当性について検証する.平面ひずみ場は,軌道縦断方向,および軌道横断方向の2つの場合について考え, 2種類の平面ひずみ解析の適用可能性について, 3次元有限要素解析結果との比較を通して検討する.
The finite element method(FEM) with the cyclic densification model is applied to the settlement analysis of the railway ballasted track subject to cyclic vertical loading. The railway ballast layer is modeled by 3-D or 2-D plane strain finite elements. The constitutive relation of the railway ballast is defined using the cyclic densification model. The model calibration is carried out in comparison with the cyclic loading test data on a full-scale ballasted track reported by Ishikawa et al. For the 3-D simulation, the load-displacement curve in loading process at the 1st cycle is comparable to one of the test results. The accumulated displacement at the top of the sleeper can be predicted with high accuracy; the simulated accumulation rate is higher than one of the test results. The 2-D plane strain FE analysis is attempted to reduce the computational cost for predicting the full-scale ballast settlement analysis. The plane strain approximation with respect to the longitudinal section of a track is valid to evaluate the stress, strain and displacement in the ballast layer.
Keywords :railway ballast
ballast settlement
cyclic densification model
FEM
plane strain
Type Local :学術雑誌論文
Language :jpn
Format :application/pdf
URI :http://hdl.handle.net/10191/31133
fullTextURL :http://dspace.lib.niigata-u.ac.jp/dspace/bitstream/10191/31133/1/17_143-150.pdf
Rights :Copyright(C)2013 公益社団法人土木学会
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