雙塊式無砟軌道道床板混凝土變形性能及其有限元分析.pdf

1、高速鐵路的建設也成為近年來國家重點建設的方向之一。在高速鐵路的建設中，無砟軌道結構在高速鐵路上已經(jīng)被廣泛的采用。雙塊式無砟軌道道床板是無砟軌道結構中的重要組成部分，由于復雜因素導致道床板或底座板發(fā)生體積變形而容易產生開裂現(xiàn)象，嚴重影響了無砟軌道的使用性能和服役壽命。
　　 影響雙塊式無砟軌道道床板的混凝土的變形因素眾多，各影響因素的源動力差異較大。本文就連續(xù)澆注混凝土變形性能進行了試驗研究和理論分析，主要從材料、環(huán)境、結構三方面

2、展開，最后對雙塊式無砟軌道道床板變形進行了有限元仿真模擬分析：
　　 1.得到了不同強度等級混凝土在標準養(yǎng)護條件下的抗壓強度、劈拉強度隨齡期增加的估算公式。
　　 2.對混凝土干縮的試驗方法、強度等級及環(huán)境條件等因素對道床板混凝土收縮的影響進行了試驗分析和研究，試驗結果證明：根據(jù)試驗結果建立了改進了的指數(shù)方程較符合道床板混凝土干縮的發(fā)展規(guī)律。
　　 3.采用GB23439-2009附錄B推薦的測試方法測得的干燥收

3、縮數(shù)值離散型較小，可信度較高；強度等級差別不大的混凝土在早齡期的干縮率相差很?。换炷恋母煽s率隨著強度等級的提高而略微減小，在60d時，試驗中混凝土收縮率在400×10-6到500×10-6之間；由于自然環(huán)境下溫度和相對濕度變化波動較多，處于自然環(huán)境中的混凝土干縮數(shù)值離散性較大，部分齡期的干縮率波動較大。
　　 4.使用改進設計的拉伸徐變裝置進行了混凝土強度等級、養(yǎng)護環(huán)境等對其拉伸徐變徐變性能的研究，結果表明：在應力水平為0.7

4、0的條件下，混凝土拉伸徐變隨著混凝土強度等級的提高而減少，且隨著強度等級的提高，拉伸徐變變形的下降趨勢亦逐漸呈降低趨勢；拉伸徐變值隨著環(huán)境的相對濕度的升高而減少；溫度高于標準條件的溫度時，其徐變減少；最后對混凝土受拉狀態(tài)拉伸徐變數(shù)值模擬進行了探討，結果表明：origin8.0曲線擬合推薦的復合指數(shù)函數(shù)式來描述本文中無砟軌道道床板C40混凝土拉伸徐變與持荷齡期之間的關系，相關性較好，較符合實際情況，其函數(shù)式為
　　 ε=105.5

5、-0.1068×e(t+84)2/587.56
　　 5.利用上述試驗結果，用ANSYS對雙塊式無砟軌道道床板進行了模型的建立，結果表明：當模型添加模擬的溫度和收縮耦合荷載時，道床板結構中軌枕的邊角處表現(xiàn)的應力應變較大，而道床板外側則相對較??；另外對于受溫濕度影響較大的混凝土變形來說，軌枕周邊存在嚴重的應力集中，且沿厚度方向呈減小趨勢，是由于在耦合作用下，表面的溫度荷載對道床板的影響沿厚度方向亦呈梯級趨勢，故道床板表面與軌枕交接