详情

原文传递高铁CA砂浆抗压性能试验研究

论文题名：	高铁CA砂浆抗压性能试验研究
关键词：	CA砂浆;加载速率;应力应变曲线;非线性模型;抗压性能;高速铁路;无碴轨道
摘要：	作为高速铁路无碴轨道的弹性垫层，CA砂浆性能的好坏对轨道结构的安全性和耐久性有着极其重要的影响。本文通过试验研究了不同的加载速率和围压对CA砂浆抗压性能的影响，并寻找合适的本构模型来描述CA砂浆在不同围压和加载速率下的应力应变状态，同时分析不同CA砂浆层劣化现象对轨道结构的影响。通过试验研究和理论分析，得出主要研究成果如下：　　 1)通过五种不同加载速率下的CA砂浆单轴压缩试验结果可以看出，在固定配合比、试验温度和无围压情况下，CA砂浆的抗压强度和弹性模量随加载速率的增大而增大，且与加载速率之间存在一定的线性关系；加载速率的增大会导致CA砂浆裂纹扩展速率的加快，且裂纹在扩展过程中易出现分叉，造成多线的劈裂破坏。　　 2)通过五种不同围压下的CA砂浆静三轴试验结果可以看出，在固定配合比、试验温度和加载速率下，随着围压的增大，CA砂浆抗压强度和弹性模量逐渐增大并与围压呈一定的线性关系；围压的增加约束了原生微裂纹的扩展，CA砂浆由劈裂或局部剥落逐步过渡为腰鼓状变形。　　 3)基于CA砂浆室内试验的结果，本文认为南水非线性模型考虑了应力硬化和软化、剪缩和剪胀的现象，能够较好地拟合CA砂浆材料在有围压下的应力应变状态且模型参数随着围压的变化呈现一定的变化规律；同时基于南水非线性模型修正的动态压缩模型能够更好地拟合材料在无围压和不同加载速率下的应力应变状态，其模型参数与加载速率也存在着一定的变化规律。　　 4)总结常见CA砂浆层劣化现象，采用静力方法分析不同劣化现象对轨道结构的影响。分析表明，随着CA砂浆层边缘脱落和大面积碎裂程度的加深，轨道结构的应力和变形逐渐增大，从而影响轨道的平顺性和安全性；随着CA砂浆层与轨道板脱空长度的增大，轨道结构的自振频率不断降低导致发生共振的可能性不断增大，影响高铁桥梁结构的安全性。
作者：	李剑锃
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	汪劲丰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文