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CRTSⅡ型板式无砟轨道假缝开裂规律研究
| 论文题名： | CRTSⅡ型板式无砟轨道假缝开裂规律研究 |
| 关键词： | 板式无砟轨道;温度荷载循环;假缝开裂;内聚力理论;接触损伤 |
| 摘要： | 在我国铁路高速发展形势下，CRTSⅡ型板式无砟轨道在长期温度荷载循环作用下，难以避免发生损伤，其中轨道板裂缝被视为常见损伤之一。对于轨道板上非假缝裂缝较假缝频繁且无规则可循的损伤现象，有必要对假缝开裂进行研究，分析其开裂规律及对轨道结构的影响，为CRTSⅡ型板式无砟轨道裂缝损伤维修提供理论指导。本文在总结无砟轨道裂纹损伤现状基础上，采用内聚力模型理论，建立CRTSⅡ型板式轨道平面模型，对假缝开裂特性展开研究，得出假缝开裂规律及其影响。 计算结果表明，在各工况作用下，由于宽窄接缝界面是纵向最薄弱位置，因此当钢筋张拉后，在降温作用下其界面将最先出现损伤开裂，并连带引起对应层间损伤发生，导致端部轨道板一定范围内出现脱粘现象。随后假缝在尖端损伤逐渐扩展的情况下，由于层间约束减弱，端部第一条和第九条假缝首先出现开裂，其余假缝则整体呈现由中间向两端每隔四个或两个轨枕宽度依次对称开裂的规律。 整体降温作用下，CRTSⅡ型板式无砟轨道层间损伤主要呈现剪切破坏形式，即滑开型;温度梯度作用下，层间损伤主要呈现拉伸破坏形式，即张开型;温度梯度与整体降温共同作用下，层间损伤主要呈现拉伸和剪切混合破坏形式。 假缝开裂后，在开裂位置轨道板和钢筋应力均会发生明显突变，钢筋应力一般不会超过屈服强度;轨道板应力突变值仅作为假缝开裂的依据，真实应力为内聚力模型的接触应力，已开裂假缝应力为零。当温度作用较大时，轨道板应力超过抗拉强度值，除了软件中采用线弹性单元模拟使应力持续增加的原因外，实际过程中轨道板可能已发生非假缝开裂，导致轨道产生更多裂缝，实际应力不会无限增大。此外，轨道板应力在假缝开裂前后会因为整体释放而减小，尤其以假缝开裂位置左右两个轨枕范围内减小幅度最大，最后当开裂间距为均匀两个轨枕间距时，轨道板应力趋于均匀分布。 整体降温作用时，轨道板位移随着降温持续而逐渐增大，由于端部层间发生较大损伤，纵向位移呈现从两端向中间逐渐减小的规律;温度梯度作用时，轨道板在假缝开裂位置形成明显的翘曲位移，并在端部达到最大。各工况下，轨道板端部最大位移均超出允许裂缝值，对此应予以重视。 |
| 作者： | 李思云 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨荣山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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