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砂浆离缝脱空对桥上纵连板式无砟道岔的受力影响研究
| 论文题名： | 砂浆离缝脱空对桥上纵连板式无砟道岔的受力影响研究 |
| 关键词： | 高速铁路;桥上纵连板式无砟道岔;水泥乳化沥青砂浆;砂浆离缝脱空;结构病害;受力分析 |
| 摘要： | 武广客运专线和京沪高速铁路上岔区板式无砟轨道的成功铺设，表明了岔区板式无砟轨道是一种适合我国高速铁路的新型岔区无砟轨道结构型式。桥上纵连板式无砟道岔结构主要由道岔部件、预制道岔板、砂浆调整层、底座板及纵横向限位结构等部分组成。将道岔板与底座板连接成为整体受力结构的水泥乳化沥青砂浆层主要起支承、缓冲和调整等作用。 板下水泥乳化沥青砂浆材料的性能非常复杂，对温度变化和列车荷载十分敏感，在道岔结构服役过程中，由砂浆层与道岔板层间离缝或砂浆层脱空等原因造成的层间界面伤损难以避免，给道岔结构的整体性和受力稳定性带来隐患。目前对桥上纵连板式无砟道岔结构道岔板与砂浆层层间离缝对道岔板稳定性的影响以及砂浆层脱空对结构受力的影响尚不明确。本文主要针对桥上纵连板式无砟道岔结构道岔板与砂浆层层间离缝和砂浆层脱空进行研究，主要内容如下: (1)基于现场调查研究，对无砟轨道结构砂浆层的伤损形式进行了总结，将层间界面伤损划分为离缝伤损和脱空伤损两大类。从砂浆材料性能和双材料界面结构损伤理论入手，着重分析了离缝的形成机理。 (2)通过合理力学简化，建立了桥上纵连板式无砟道岔结构静力学分析模型，采用有限元计算方法，模拟正常状态道岔板与砂浆层间以及道岔板与砂浆层层间离缝伤损时的层间界面关系，分析在整体温度荷载和温度梯度荷载单独或组合作用下，针对不同离缝形式以及离缝区域不同长度和宽度，对道岔结构稳定性和受力的影响进行研究。 结果表明，作为板式轨道主要病害形式之一，层间离缝伤损对道岔结构的稳定性影响较大。在整体温度荷载和温度梯度单独或组合作用下，道岔板和砂浆层层间离缝对轨道结构的受力和变形危害不大，但会显著影响砂浆层对道岔板的限位性能。板端和板边离缝的影响最大，板角离缝次之，板中离缝影响最小。 (3)根据桥上纵连板式无砟道岔结构静力学分析模型，有效模拟砂浆层脱空伤损时的层间界面关系，分析了在列车荷载和温度梯度荷载单独或组合作用下，针对不同脱空形式以及脱空区域不同长度和宽度，对道岔结构的受力和变形影响进行研究。 分析表明，砂浆脱空为板式轨道主要病害形式之一，对道岔板和砂浆层的受力和变形影响明显。 |
| 作者： | 刘洋 |
| 专业： | 道与铁道工程 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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