客貨共線無砟軌道疲勞性能試驗及壽命預(yù)測.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國運(yùn)能與運(yùn)量的矛盾日趨緊張，部分既有線路進(jìn)行提速后以及客運(yùn)專線運(yùn)營的初期采取客貨共線的運(yùn)輸模式，以緩解日益增大的鐵路運(yùn)輸壓力?？拓浌簿€無砟軌道線路兼具客運(yùn)專線行車密集、速度快和重載鐵路軸重大、運(yùn)量多的特點，在客車與貨車的交替作用下，軌道各部件出現(xiàn)大量的損傷病害，軌道結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)發(fā)生疲勞破壞的概率大幅提高。
　　為了研究無砟軌道在列車荷載作用下混凝土的損傷演化規(guī)律，本文根據(jù)客貨共線無砟軌道在服役過程

2、中的受力特點，制作了一批混凝土梁試件，建立了彎曲疲勞荷載作用下混凝土的損傷演化方程。比較不同荷載工況下混凝土損傷演化的趨勢，分析列車軸重和列車車速對混凝土損傷演化的影響規(guī)律，并結(jié)合損傷累積理論對無砟軌道的壽命進(jìn)行了預(yù)測。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在幾種應(yīng)力水平和加載頻率的荷載組合下，混凝土相對動彈性模量隨加載次數(shù)的增加呈現(xiàn)加速下降的趨勢。采用二次多項式建立相對動彈性模量和加載次數(shù)的損傷演化方程，數(shù)據(jù)分析顯示試驗數(shù)據(jù)和擬合曲線之

3、間的相關(guān)性良好。比較幾種荷載工況下混凝土的損傷演化方程可知，應(yīng)力水平越高、加載頻率越低，混凝土的損傷演化速率越快。
　　(2)根據(jù)混凝土損傷演化規(guī)律對客貨共線無砟軌道進(jìn)行壽命預(yù)測的結(jié)果顯示，在單一荷載條件下貨車荷載作用的疲勞壽命遠(yuǎn)低于客車荷載作用的疲勞壽命，而客貨車荷載交替作用下無砟軌道混凝土的疲勞壽命介于兩種荷載單獨(dú)作用的疲勞壽命之間，并且與貨車荷載單獨(dú)作用的疲勞壽命較接近。
　　研究表明，貨車運(yùn)行會加速無砟軌道結(jié)構(gòu)中混凝