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我国现已建成世界上最大规模高速铁路网,到2015年初,时速200km/h以上高速铁路新线运营里程达到19369.8km,按照我国中长期铁路网规划方案,到2020年时,我国时速200km/h以上高速铁路里程将达到30000km,高速铁路的建设已经成为我国近年交通基建领域的重点。在10多年的高速铁路建设应用中,无砟轨道结构普遍采用水泥混凝土材料,水泥混凝土材料脆性大、刚度高,相应轨道结构存在着易开裂、噪声强、适应路基变形能力差、维护困难等问题。相应于现有无砟轨道水泥混凝土基础的以上特点,沥青混凝土具有刚度相对减小,运营舒适,可以连续摊铺,工序少,建成后短期内可运营,易于维修等优点。本文借鉴德国GETRAC型沥青混凝土无砟轨道结构,基于环氧沥青混凝土材料强度高和良好的高温稳定性、抗疲劳性等优点,提出了一种新型高速铁路环氧沥青无砟轨道结构并研究其适用性。首先调研了高速铁路轨道结构的动力性能评价指标,在计算理论和设计原理两方面对公路沥青路面和高速铁路进行了比较,得出了针对于新型高速铁路环氧沥青无砟轨道结构的动力评价指标。其次,针对提出的轨道结构,对高速铁路有限元模拟进行了研究,采用一定简化模拟方法建立了ABAQUS/Explicit有限元模型,由于新型轨道结构模型没有应用实测数据进行验证,本文首先建立了CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道模型的ABAQUS有限元模型,然后依据文献所记载的实测数据对模型进行验证,由此再改进成新型高速铁路环氧沥青无砟轨道结构模型。通过计算得出了弹性模量6000MPa、35cm厚环氧沥青混凝土层新型无砟轨道与CRTS-Ⅰ型无砟轨道的各动力评价指标对比数据,以及不同温度条件不同环氧沥青混凝土层厚度条件下各动力评价指标的极值。在数据对比中,本文分析了温度和厚度对各动力评价指标的影响,并得出35cm厚度的环氧沥青混凝土层适宜于新型无砟轨道结构。最后,借鉴环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用经验和CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道基床裸露面沥青防水层SAMI-10的防水要求,并基于有限元分析得出的力学要求,对环氧沥青混凝土材料进行设计,并通过抗压强度试验、劈拉强度试验、高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温线性收缩试验和抗渗性试验对材料进行验证。通过以上试验手段,本文认为所设计材料在力学性能和路用性能方面均能满足抗拉、抗压、高温稳定、抗冻融、线性收缩、抗渗要求。