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预应力钢棒失效对CRTSⅠ型单元轨道板受力性能的影响
| 论文题名： | 预应力钢棒失效对CRTSⅠ型单元轨道板受力性能的影响 |
| 关键词： | 无砟轨道;预应力钢棒;失效特征;轨道板;受力性能;维修建议值 |
| 摘要： | 配置有预应力钢棒的CRTSⅠ型单元板式无砟轨道结构，在外部复杂荷载的反复作用下，不可避免地会出现预应力钢棒的失效，从而会改变轨道板结构属性和影响耐久性能。目前就预应力钢棒失效对轨道板受力特性的影响尚不明确，也缺乏轨道板预应力钢棒失效后需维修的建议标准。本文主要针对CRTSⅠ型板式轨道预应力钢棒失效进行研究，主要的研究内容及结论如下: (1)结合国内外无砟轨道的应用现状，介绍了无砟轨道结构现存的主要病害，并就单元板式轨道结构中的预应力钢棒失效特征进行了具体的阐述，从钢棒材料特性以及脆断力学性能等影响因素对预应力钢棒失效的成因进行了简单探讨。 (2)由于轨道板预应力钢棒失效大多与轨道板底脱空等病害密切相关，因此研究预应力钢棒失效需要将其置于实际环境下（考虑轨道板底脱空），据此本文以CRTSⅠ型单元板为例，详细介绍了预应力钢棒失效和轨道板底脱空建立的计算模型和计算方法，以及处理计算结果时需要用到的评价标准。通过计算选取了预应力钢棒未失效时轨道板受力的最不利情况，计算结果表明:板端列车荷载和正温度梯度耦合作用下，横向第一个扣件位置全部贯通处（即工况三），轨道板的拉应力会最大;板中列车荷载和正温度梯度耦合作用下，板中纵向脱空长度为400mm横向全部贯通处（即工况七），轨道板的拉应力会最大。 (3)以最不利工况为基础，借助大型有限软件ABAQUS对计算模型进行求解，模拟不同位置和数量的预应力钢棒失效后对轨道板受力性能的影响，从而结合评价标准判断钢棒在失效几根时，轨道板会从部分预应力结构达到开裂时的临界状态，据此提出钢棒失效时的维修建议值。计算结果表明:单向钢棒失效下，板端无脱空时轨道板受力较为不利，此时横向钢棒和纵向钢棒失效的临界值分别为2根和5根，并建议将其作为维修值。同理，板中脱空与板中无脱空相比，前者对轨道板受力较为不利，此时横向钢棒和纵向钢棒失效的临界值分别为3根和1根，并建议将其作为维修值;研究双向钢棒失效时，将其单向钢棒失效时其中一个方向的临界值作为基础，来研究另一方向下钢棒的失效情况，结论与单向钢棒失效时临界值大致相同。 |
| 作者： | 徐光鑫 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘学毅 |
| 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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