1.一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据无砟轨道层间垫层材料的载荷-位移关系,确定层间设计刚度;步骤2:获取无砟轨道铺设区域内的温度梯度;步骤3:采用有限元分析软件结合温度梯度构建无砟轨道温度变形分析模型,根据温度变形分析模型获得不同温度梯度和无砟轨道的自重荷载作用下无砟轨道的上下层结构翘曲变形曲线;采用有限元分析软件按照单元式无砟轨道的上层结构和下层结构的实际尺寸、材料弹性模量、线膨胀系数、层间接触关系,分别建立上层结构模型和下层结构模型;根据层间设置的隔离层属性设置上层结构模型和下层结构模型之间的层间可分离接触属性,在层间受压时荷载随着压缩量增加而增加,在层间出现受拉时立刻脱离;上层结构模型和下层结构模型组成温度变形分析模型;步骤4:根据上下层结构翘曲变形曲线计算无砟轨道的上层结构和下层结构之间的层间接触面积;步骤5:根据层间接触面积计算层间初始刚度;步骤6:确定无砟轨道铺设区域内列车运营荷载;步骤7:将列车运营荷载加载于温度变形分析模型中,获得列车运营荷载作用后的运营上下层结构翘曲变形曲线,根据运营上下层结构翘曲变形曲线计算运营过程中不同温度梯度下的运营层间接触面积;步骤8:根据运营过程中不同温度梯度下的运营层间接触面积、层间初始刚度和层间设计刚度,计算不同温度梯度下的层间总刚度。
2.根据权利要求1所述的一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,步骤3中在有限元分析软件中输入不同温度梯度和无砟轨道的上层结构的自重荷载,温度变形分析模型产生相应形变,获得上下层结构翘曲变形曲线。
3.根据权利要求1所述的一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,步骤4中根据上下层结构翘曲变形曲线、层间设计刚度和自重荷载计算层间接触面积;其中,上下层结构翘曲变形曲线包括上表面变形曲线和下表面变形曲线;上表面变形曲线与下表面变形曲线在层间位置相减后小于0的曲线区域为积分区域,对积分区域进行积分获得等效压缩量,等效压缩量乘以层间设计刚度等于上层结构的自重荷载,根据积分区域的宽度计算层间接触面积。
4.根据权利要求1所述的一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,步骤5中层间初始刚度为层间接触面积与层间设计刚度的乘积。
5.根据权利要求1所述的一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,步骤6中根据无砟轨道铺设区域内线路实际运营列车轴重,确定运营冲击系数,计算列车轴重与运营冲击系数的乘积,获得列车运营荷载。
6.根据权利要求2所述的一种大温度梯度环境下无砟轨道层间动态刚度确定方法,其特征在于,步骤7中根据运营上下层结构翘曲变形曲线、层间设计刚度、自重荷载和列车运营荷载计算运营层间接触面积;其中,运营上下层结构翘曲变形曲线包括运营上表面变形曲线和运营下表面变形曲线,运营上表面变形曲线与运营下表面变形曲线在层间位置相减后小于0的曲线区域为积分区域,对积分区域进行积分获得等效压缩量,等效压缩量乘以层间设计刚度等于自重荷载和列车运营荷载之和,根据积分区域的宽度计算运营层间接触面积。