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CRTSⅠ型板式无砟轨道原型疲劳试验研究
| 论文题名： | CRTSⅠ型板式无砟轨道原型疲劳试验研究 |
| 关键词： | 板式无砟轨道;疲劳特性;疲劳损伤;疲劳试验 |
| 摘要： | 无砟轨道在我国高速铁路上得到了广泛应用，在长时间运营服务期内，无砟轨道需要承受高密度列车荷载和长期温度荷载的共同作用，容易引起无砟轨道的疲劳损伤。从目前的情况看已有部分无砟轨道出现了损伤，给轨道结构受力和行车带来隐患，因此对无砟轨道疲劳特性的研究对于无砟轨道的维护和管理都具有重要的现实意义。 本文以CRTSⅠ型板式无砟轨道为研究对象，总结和归纳了国内外板式无砟轨道的发展和运用现状以及无砟轨道疲劳研究方法，介绍了模型试验相关理论，通过原型疲劳试验和理论计算相结合的方法对无砟轨道的疲劳特性进行了研究，主要内容如下: (1)采用原型疲劳试验，轨道结构按照现行标准设计、施工;采用蒸汽升温与外界冷空气降温模拟温度变化，采用循环加载机模拟列车荷载;在轨道板、底座板、路基中分别设置温度传感器、位移计、土压力盒等测点;在砂浆层相应位置做好标记，便于试验过程中进行阶段性的砂浆脱空高度观测; (2)在疲劳试验过程中，通过实时监控钢轨、轨道板和底座板的垂向位移，轨枕的支点反力、轨道板表面应力、基床表层土压力、砂浆层脱空高度、轨道结构内部和外界环境温度数据并进行分析，表明钢轨和轨道板位移值在疲劳试验中重复增大减小的波动现象与周围环境温度变化有关;砂浆层侧面脱空高度随加载次数有整体增大的趋势，但未出现明显的疲劳伤损; (3)建立不同损伤工况下的CRTSⅠ型板式轨道梁-体有限元模型，计算列车荷载与温度荷载作用下的结构受力数据，结合试验中温度和荷载的统计数据，运用疲劳方程和线性疲劳损伤累计理论对试验疲劳损伤进行模拟。试验结果和理论模拟的对比显示无初始损伤的砂浆层结构损伤发展过程与试验实际情况较为接近。有限元模拟计算表明无初始损伤的砂浆层疲劳性能较好，损伤将从砂浆层下表面开始发展，损伤发展较慢，使用寿命较长;有初始损伤的砂浆层疲劳性能较差，损伤将从砂浆层上表面开始发展，损伤发展较快;短时间内就会使损伤达到需要及时维修的程度; |
| 作者： | 冯什 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 赵坪锐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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