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基于聚氨酯弹性充填层的板式轨道研究
| 论文题名： | 基于聚氨酯弹性充填层的板式轨道研究 |
| 关键词： | 板式轨道;聚氨酯弹性充填层;减振效果;疲劳性能 |
| 摘要： | 在调研分析城市轨道交通轨道结构基础上，结合高速铁路板式轨道实践经验，提出了基于聚氨酯弹性充填层的板式轨道结构方案，以提高城市轨道交通轨道结构施工效率和耐久性，降低减振措施成本。 基于理论分析结果及工程实践经验，提出轨道板宽度宜为2.1m～2.3m，长度宜为2.8m～5.6m，一般地段轨道板厚度为0.24m，减振地段宜为0.3m～0.35m;非减振地段聚氨酯弹性充填层支承刚度可取为1MPa/mm，减振地段支承刚度取0.05MPa/mm，聚氨酯弹性充填层支承长度应与轨道板同长，支承宽度宜为0.3m。动力学分析表明，聚氨酯弹性充填层刚度为0.05MPa/mm时，钢轨和轨道板垂向位移最大值未超过《浮置板轨道技术规范》中相关规定，弹性充填层刚度取值可行。 针对聚氨酯弹性充填层开展了室内试验研究，考察了在0.03～0.3MPa压应力条件下动静比及疲劳性能，结果表明不同刚度聚氨酯充填层动静比控制较好，均在1.5以下，疲劳后刚度最大变化率为14％，厚度最大变化率为2％，满足相关限值要求。 室内实尺模型试验表明，在列车设计荷载（2倍静轴重）作用下减振型轨道板承受的拉应变有一定增大，但应变幅值均小于混凝土设计强度。在列车额定荷载（静轴重）作用下轨道板、钢轨最大垂向位移幅值未超过相关规范要求。动态加载试验表明，减振、非减振板式轨道动应变在混凝土设计强度范围内。室内落锤冲击试验表明，1Hz～200 Hz范围内0.05MPa/mm地段减振轨道底座处减振效果为10.6～11.4 dB。 现场实车试验表明，列车以不同速度通过试验段时，脱轨系数、减载率和轮轴横向力等安全性参数指标幅值较小，均在安全限值范围内。不同地段轮轨垂直力无明显差异，且远小于列车设计荷载。0.05MPa/mm减振地段相邻轨道板间垂向位移最大值为0.34mm，未发现板间垂向位移影响列车平稳运行。与配套采用DTⅥ2型扣件普通刚性道床相比，1～200Hz范围内聚氨酯弹性充填层刚度为0.05MPa/mm地段底座处减振效果为13.3～16.7dB。 |
| 作者： | 刘伟斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 江成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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