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基于准分布式FBG传感器的CRTSII型板层间性能分析
| 论文题名： | 基于准分布式FBG传感器的CRTSII型板层间性能分析 |
| 关键词： | 高速铁路;无砟轨道;CRTSⅡ型板;层间性能;准分布式光纤光栅传感器 |
| 摘要： | 随着近十几年的快速发展，我国高速铁路的建设也达到了高潮，高速铁路桥梁占线比超过了50%，随着高速铁路无砟轨道长时间的运营，在列车长期的冲击荷载等因素作用下，无砟轨道Ⅱ型板中的水泥沥青砂浆（CA砂浆）层出现了各种问题，如：破损、离缝、脱空等。这些病害的存在和发展会严重影响列车的运行安全和乘客的人身安全，故急需对高速铁路特别是桥梁上的高速无砟轨道Ⅱ型板层间性能进行分析。针对上述问题，研究了桥梁上CRTSⅡ型板的层间性能，设计了合适的准分布式光纤光栅传感监测方案。主要工作内容及结论如下： （1）充分调研了国内外关于无砟轨道的性能和光纤光栅传感器在铁路工程的应用，在此基础上设计了准分布式光栅传感器监测网络，并设计了以剪切钢筋直径为参数的CRTSⅡ型板缩尺实验。 （2）开展了高速铁路CRTSⅡ型板的抗震性能试验，对其破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、延性性能等进行了深入研究。实验表明，增大剪切钢筋直径提高轨道板与CA砂浆层界面粘结力和延性性能，从而提高CRTSⅡ型板的抗震性能，但是同时也会对轨道板剪切钢筋周围的混凝土产生更大的影响，揭示了低周往复荷载和竖向压力作用下CRTSⅡ型板的破坏机理。 （3）完成了准分布式光纤光栅传感器监测CRTSⅡ型板的层间性能试验。分析了轨道板、CA砂浆层和底座板在低周往复荷载和竖向压力作用下应变的变化特征。结果表明，轨道板、CA砂浆层和底座板在低周往复荷载作用下经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段，但在竖向压力下规律不明显。分析了轨道板与CA砂浆层脱离后的性能变化，结果表明，轨道板与CA砂浆层界面脱离后，在水平力作用下，埋入剪切钢筋的无砟轨道CA砂浆层和底座板随着位移的增加应变减小，而无剪切钢筋的无砟轨道CA砂浆层和底座板随着位移的增加应变基本不变；竖向力作用下，轨道板应变远远大于CA砂浆层。为准分布式光纤光栅传感器应用于无砟轨道提供依据。 |
| 作者： | 崔洪田 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张学兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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