CRTS Ⅱ型板式軌道寬窄接縫溫度荷載下受力及損傷行為研究.pdf

1、CRTSⅡ型縱連軌道在服役期間逐漸暴露出許多問題，受環(huán)境變化影響尤為明顯。其中寬窄接縫作為軌道結(jié)構(gòu)的重要連接部位，已出現(xiàn)大范圍的界面開裂和結(jié)構(gòu)破碎，對軌道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高速行車造成了較為不利的影響。本文針對寬窄接縫損傷產(chǎn)生的主要影響因素進(jìn)行研究，文中研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.結(jié)合現(xiàn)場對軌道結(jié)構(gòu)損傷的調(diào)查結(jié)果，對損傷類型進(jìn)行總結(jié)。寬窄接縫結(jié)構(gòu)尺寸差異較大、結(jié)構(gòu)強度和界面粘結(jié)強度不足，是損傷產(chǎn)生的主要內(nèi)部因素;外部環(huán)境長期作用導(dǎo)致了

2、結(jié)構(gòu)損傷的累積。
　　2.基于損傷和斷裂力學(xué)理論，結(jié)合軌道結(jié)構(gòu)損傷特征，建立了細(xì)化的寬窄接縫有限元模型，分析溫度荷載對結(jié)構(gòu)受力和損傷的影響。
　　結(jié)果表明，整體升溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破碎的主要因素，窄接縫兩端最先產(chǎn)生損傷，并向?qū)捊涌p內(nèi)部發(fā)展，最終損傷分布與現(xiàn)場較為相似;整體降溫使寬接縫與軌道板粘結(jié)界面中上部處最先開裂，最終寬接縫與軌道板幾乎完全失效;砂漿和軌道板間最大脫空深度為0.237m，各部位差別較小。正溫度梯度導(dǎo)致寬接縫與窄接

3、縫分離，但對接縫破碎影響較小，損傷最先在接縫兩側(cè)的寬接縫與窄接縫交界位置出現(xiàn)。提高寬窄接縫材料強度，可以有效降低寬窄接縫整體損傷程度，但局部損傷迅速增加，建議接縫混凝土強度取C50為宜。
　　3.選取最不利荷載工況，研究了寬接縫與窄接縫彈性模量差異和粘結(jié)界面強度對寬窄接縫受力和損傷的影響。
　　結(jié)果表明，提高窄接縫強度的有助于減緩結(jié)構(gòu)偏心受力，降低結(jié)構(gòu)整體損傷程度，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性;窄接縫強度高于寬接縫一個強度等級為佳，

4、建議窄接縫強度為C50，寬接縫強度為C45。界面強度影響寬窄接縫的損傷分布和發(fā)展，強度增加可改善寬窄接縫與其他軌道結(jié)構(gòu)之間整體受力性能，一定程度抑制結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)展，但易引起窄接縫局部損傷的加劇，建議界面強度應(yīng)為材料強度60％～80％為宜。
　　4.建立不同寬度窄接縫的有限元分析模型，研究最不利荷載作用下的寬窄接縫受力和損傷行為。
　　結(jié)果表明，寬接縫與窄接縫尺寸的差異，是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷和偏心受力的最主要因素;增大窄接縫尺寸，可