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隧道地段双块式无砟轨道受力特性分析及优化设计 被引量:1
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作者 郜永杰 秦永平 +1 位作者 刘永存 刘杰 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期50-56,共7页
针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床... 针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床板受力特征,最后基于分析结果对隧道内双块式无砟轨道结构进行优化设计。研究结果表明:(1)根据现场检测,隧道内纵连式道床板贯通裂纹多位于隧道仰拱施工缝处,该类裂纹系仰拱填充层导致的反射裂纹;(2)在混凝土收缩作用下,隧道基础纵向刚度系数越大,施工缝处道床板拉应力越大;(3)隧道洞口考虑负温梯度45℃/m,道床板最大应力为2.02 MPa,洞内受基础变形影响较大,15 mm基础变形下最大应力为1.88 MPa;(4)在混凝土收缩和基础沉降变形荷载作用下,并考虑回填层裂纹发展,最大应力可达2.61 MPa,道床板易开裂;(5)为解决纵连道床板裂纹多发问题,提出隧道内双块式无砟轨道单元化设计,建议隧道洞口道床板长度6 m、洞内道床板长度12 m,采用道床板和隧道基底植筋连接的限位设计方案。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无轨道 道床板裂纹 受力分析 结构优化
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西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究
2
作者 刘尊稳 邓永杰 +3 位作者 虞庐松 韩峰 韩国庆 杨钢 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期89-102,共14页
以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国... 以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。 展开更多
关键词 双块式无轨道 简支梁桥 近断层 地震 等效应力理论 空间响应规律 碰撞效应
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高烈度地震区高铁多跨简支梁桥纵向倒塌模式研究
3
作者 刘尊稳 梁刚毅 +2 位作者 陈兴冲 邓永杰 李欣婧 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期579-586,共8页
为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高... 为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高铁多跨简支梁桥破坏的关键部位主要集中在桥梁伸缩缝处的轨道区域、支座及支座接触面的混凝土区域、桥墩墩底区域;确定了10跨高铁简支梁桥倒塌判别的能量比值为89.33%;通过将桥梁伸缩缝处的轨道板与凹槽截面耦合连接,将结构体系进行优化,提高了轨道与桥梁连结的整体性,避免桥梁伸缩缝处轨道在地震初期成为桥梁破坏的关键部位,结构体系抗倒塌时间延长了约45%,减小了落梁概率,提高了桥梁的整体抗倒塌能力。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道简支梁桥 纵向倒塌模 高烈度地震区 积分法 能量法
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双块式无砟轨道基础上拱整治暗挖基床法力学行为研究
4
作者 张云飞 张正 +3 位作者 刘成 谢铠泽 徐浩 赵振航 《铁道建筑》 北大核心 2025年第7期28-33,共6页
针对某高速铁路路基段上拱病害,基于暗挖基床法整治技术方案,仿真分析不同开挖步骤和施工过程中可能存在的路基脱空、调整支承失效等工况对轨道结构受力变形的影响,并检算了横向限位结构的强度、刚度和稳定性。结果表明:在不同施工步骤... 针对某高速铁路路基段上拱病害,基于暗挖基床法整治技术方案,仿真分析不同开挖步骤和施工过程中可能存在的路基脱空、调整支承失效等工况对轨道结构受力变形的影响,并检算了横向限位结构的强度、刚度和稳定性。结果表明:在不同施工步骤中,钢轨的最大位移为1.36 mm,最大应力为43.68 MPa,变化幅度较小;在最不利组合作用下道床板和支承层的纵向、横向弯矩均小于弯矩设计值;路基应力的最大值为0.064 MPa,低于路基强度检算值;回填层应力最大值为1.91 MPa,低于C30混凝土抗压强度设计值;在轨道结构自重和列车横向力作用下,横向限位结构的强度、刚度和稳定性满足规范要求。暗挖基床法可以在不影响列车运行的条件下整治基床上拱病害,但应避免路基脱空、调整支承失效等情况。 展开更多
关键词 双块式无轨道 整修技术 数值模拟 基床上拱 暗挖基床法
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钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构疲劳性能试验研究 被引量:2
5
作者 刘晓春 陈佳琦 +3 位作者 罗延亮 朱志辉 李启航 郑纬奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕克服了桁架钢筋双块式轨枕存在的生产制造复杂、存放易锈蚀、运营阶段易开裂等问题,可广泛应用于高速铁路和城市轨道交通无砟轨道结构。为检验CFT双块式轨枕无砟轨道结构的疲劳性能,采用11根预制CFT双块... 新型钢管混凝土(CFT)双块式轨枕克服了桁架钢筋双块式轨枕存在的生产制造复杂、存放易锈蚀、运营阶段易开裂等问题,可广泛应用于高速铁路和城市轨道交通无砟轨道结构。为检验CFT双块式轨枕无砟轨道结构的疲劳性能,采用11根预制CFT双块式轨枕现浇制作足尺无砟轨道结构节段模型,开展橡胶隔振垫式减振轨道和现浇整体式轨道节段的疲劳试验,揭示其疲劳损伤特性,分析典型疲劳加载循环次数后静载作用下轨道结构应变和变形分布及其演化规律。研究结果表明:1.5倍静轴重的疲劳荷载累计作用500万次后,减振节段及整浇节段CFT双块式轨枕无砟轨道结构混凝土均未出现肉眼可见的裂缝,轨枕与现浇道床整体工作性能良好,疲劳性能满足规范要求;停机开展静载试验过程中轨道结构各测点混凝土横向应变值随荷载增大而近似线性增大,最大拉压应变值均远小于混凝土的极限应变值,工作状态良好;轨道整浇节段道床板中处于整体受拉的状态,可见设置层间连接钢筋实现了道床与底座的共同工作;疲劳试验过程中轨道结构测点竖向位移值总体随着静载的增大而逐渐增大,位移量级较小,满足规范要求,减振轨道节段竖向位移值及其变化率大于整浇轨道节段。研究结果可供类似研究及钢管混凝土双块式轨枕无砟轨道结构工程应用参考。 展开更多
关键词 无砟轨道 双块轨枕 钢管混凝土 减振轨道 疲劳试验 静载性能
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桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道早期开裂行为研究 被引量:3
6
作者 张凯 元强 +3 位作者 李秋义 黄庭杰 左胜浩 黄志斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期41-49,共9页
以桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道为研究对象,基于混凝土早期性能发展基本理论,利用Ansys建立三维温度场与应力场分析模型,考虑养护方法、拆模龄期、拆模温度与钢筋直径等参数影响,对双块式无砟轨道早期开裂行为进行数值模拟。结果表明:无... 以桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道为研究对象,基于混凝土早期性能发展基本理论,利用Ansys建立三维温度场与应力场分析模型,考虑养护方法、拆模龄期、拆模温度与钢筋直径等参数影响,对双块式无砟轨道早期开裂行为进行数值模拟。结果表明:无砟道床不同位置处混凝土主拉应力整体呈循环上升趋势;拆模前后混凝土应力时程曲线波动程度差异较大,拆模后4 h内道床混凝土主拉应力时程曲线出现明显增长。合理选用养护方式可有效降低道床板早期开裂风险;伴随着拆模龄期的延长与拆模温度的升高,拆模后无砟道床4 h内温度改变量与道床混凝土开裂风险均呈降低趋势;相同配筋率下,减小钢筋直径可降低桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道早期开裂风险。 展开更多
关键词 桥上双块式无轨道 早期温度场 早期开裂 数值模拟
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高铁隧道内地下水作用下双块式无砟轨道道床板裂缝扩展研究 被引量:6
7
作者 刘成坤 陈进杰 +3 位作者 黄守刚 王瑞 陈龙 李杨 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第2期39-44,51,共7页
针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不... 针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不同形状的预制三维裂缝,分析水压、裂缝长度对道床板裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)三角形荷载作用相较于均布荷载作用时,道床板位移隆起量虽有所减小,但地下水压的反复作用始终会影响轨道结构的平顺性,甚至导致道床板与仰拱填充间出现离缝;(2)裂缝长度是裂缝失稳扩展的控制因素,在排水系统完全堵塞时,建议将裂缝长度控制在200 mm以内;(3)水压为裂缝扩展的关键影响因素,同等条件下水压越大,道床板裂缝扩展越迅速,均布荷载下道床板裂缝尖端应力强度因子是对应三角形荷载下的1.2~1.4倍。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路隧道 双块式无轨道 道床板裂缝 水压荷载 应力强度因子
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沿海环境双块式无砟轨道早期湿度及收缩研究 被引量:1
8
作者 叶梦旋 曾志平 +3 位作者 李沛成 王卫东 李秋义 黄志斌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期562-573,共12页
为了研究沿海环境双块式无砟轨道结构早期湿度和收缩应变分布特征,基于ABAQUS子程序HETVAL建立有限元模型,研究混凝土浇筑早期湿度和湿度梯度分布形式,得出道床板收缩应变分布规律。研究结果表明:1)在洒水养护期时,底座板竖向和横向湿... 为了研究沿海环境双块式无砟轨道结构早期湿度和收缩应变分布特征,基于ABAQUS子程序HETVAL建立有限元模型,研究混凝土浇筑早期湿度和湿度梯度分布形式,得出道床板收缩应变分布规律。研究结果表明:1)在洒水养护期时,底座板竖向和横向湿度梯度最大值分别为0.68%/mm和0.202%/mm;受环境湿度影响较大的区域为埋深90 mm,底座板内部湿度在龄期28 d时趋于一致。2)轨枕内部相对湿度随着龄期增加而逐渐下降,浇筑第56天时轨枕内部湿度基本一致。3)道床板浇筑后,轨枕表面的最大竖向和横向湿度梯度分别为1.64%/mm和0.59%/mm;在道床板浇筑35 d时,双块式无砟轨道内部湿度基本一致。4)在洒水养护阶段,轨枕与道床板界面的自由收缩应变最大值为270.58×10^(-6);在自然养护阶段,受大气湿度影响,其收缩应变与湿度变化幅度呈线性相关;道床板表面在湿度饱和期的收缩应变占总收缩应变的58.21%。 展开更多
关键词 沿海环境 双块式无轨道 早期湿度 收缩应变
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高速铁路双块式无砟道床轨枕伤损整治及更换关键技术
9
作者 梁雪江 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期47-50,共4页
针对隧道内双块式轨枕开裂病害,通过线下试验研究并结合现场实际情况,提出了凿除伤损岔枕、更换新岔枕、浇筑聚合物混凝土等技术方案。对于双块式轨枕挡肩缺损,采用植筋+树脂砂浆重筑的整治技术;对于双块式轨枕重度伤损,采用轨枕快速更... 针对隧道内双块式轨枕开裂病害,通过线下试验研究并结合现场实际情况,提出了凿除伤损岔枕、更换新岔枕、浇筑聚合物混凝土等技术方案。对于双块式轨枕挡肩缺损,采用植筋+树脂砂浆重筑的整治技术;对于双块式轨枕重度伤损,采用轨枕快速更换技术,并浇筑快硬聚合物混凝土将道床板重筑。结果表明,整治及更换技术可使无砟轨道在修复过程中保持良好的承载安全性和稳定性,适用于天窗期双块式轨枕伤损快速修复。 展开更多
关键词 双块式无轨道 双块轨枕 轨枕挡肩 伤损整治 更换技术
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桥上双块式无砟道床参数对温度翘曲变形影响规律研究
10
作者 李晨曦 赵国堂 赵磊 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1070-1078,共9页
严寒大温差地区的单元式无砟轨道在温度梯度作用下易产生周期性翘曲变形与层间离缝,从而导致轨面周期性不平顺。本文以CRTS双块式无砟轨道为研究对象,建立考虑层间非线性接触关系的三维有限元模型,对不同道床板尺寸参数条件下温度梯度... 严寒大温差地区的单元式无砟轨道在温度梯度作用下易产生周期性翘曲变形与层间离缝,从而导致轨面周期性不平顺。本文以CRTS双块式无砟轨道为研究对象,建立考虑层间非线性接触关系的三维有限元模型,对不同道床板尺寸参数条件下温度梯度引起的翘曲变形规律及层间离缝特征进行分析。结果表明:在标准参数条件下,当正温度梯度达90℃/m时,道床板最大竖向变形差达1.21 mm,轨面不平顺峰值0.62 mm;而较小负温度梯度(低至-10℃/m)即会在道床板下形成四周离缝。参数化分析显示,适当增加道床单元长度或减小道床板宽度可显著降低周期性变形与离缝。将道床单元长度由5100 mm增至7050 mm可使不平顺幅值降低约34%,而将道床板宽度由2400 mm增至3200 mm则会增大变形与离缝约20%~40%。此外,应避免约290 mm的板厚设计范围,并在条件允许的情况下适当减小道床板厚度,以有效缓解双块式无砟轨道的周期性变形与层间离缝问题。研究结果可为更高速度下从结构选型上控制桥上双块式无砟轨道周期性不平顺提供理论指导。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无轨道 温度梯度 周期性变形 层间接触
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锈蚀-疲劳耦合作用下双块式无砟轨道弯曲性能研究 被引量:1
11
作者 张凯 元强 +3 位作者 左胜浩 黄庭杰 李秋义 黄志斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期113-122,共10页
考虑循环荷载与钢筋锈蚀耦合情况下混凝土与钢筋的损伤发展及二者间黏结性能的退化,建立具有良好适用性的双块式无砟轨道弯曲疲劳分析模型。对循环荷载水平与钢筋锈蚀率等参数影响下的双块式无砟轨道弯曲疲劳性能展开数值模拟分析。研... 考虑循环荷载与钢筋锈蚀耦合情况下混凝土与钢筋的损伤发展及二者间黏结性能的退化,建立具有良好适用性的双块式无砟轨道弯曲疲劳分析模型。对循环荷载水平与钢筋锈蚀率等参数影响下的双块式无砟轨道弯曲疲劳性能展开数值模拟分析。研究表明:疲劳-锈蚀耦合情况下,双块式无砟轨道疲劳失效模式为钢筋受拉断裂失效;循环荷载水平增大或钢筋锈蚀程度加深后,双块式无砟轨道变形增大,材料损伤加剧,构件疲劳寿命降低。在此基础上,基于典型钢筋混凝土构件S-N曲线,建立锈蚀双块式无砟轨道的弯曲疲劳寿命预测模型。 展开更多
关键词 双块式无轨道 锈蚀钢筋 弯曲疲劳 疲劳寿命预测 数值模拟
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双块式无砟轨道轨枕与道床板界面脱空损伤识别 被引量:3
12
作者 许雪山 杜威 +2 位作者 任娟娟 杜俊宏 罗磊 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期81-87,198,199,共9页
为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究... 为准确识别双块式无砟轨道轨枕与道床板连接面脱空损伤,建立了双块式无砟轨道冲击回波有限元模型,分析界面损伤对弹性波传播规律的影响。在室内浇筑含有不同损伤位置和不同损伤程度的混凝土复合试件,采用冲击回波法进行损伤识别。研究结果表明:脱空损伤会显著影响弹性波在界面处的传播,基于回波信号分析可识别损伤;弹性波频率主要受激振锤大小的影响,应结合结构易损位置和理论计算选取合适的激振锤;混凝土复合试件的试验厚度值与理论厚度值相差仅为1 cm,测试结果合理,可用于判断脱空损伤程度,但不能确定损伤区域;利用平面成像技术可准确识别轨枕与道床板界面脱空范围,为双块式无砟轨道结构养护维修提供一定参考,试验结果验证了冲击回波法用于双块式轨道层间脱空识别的可行性和合理性。 展开更多
关键词 双块式无轨道 脱空识别 冲击回波法 模型试验 平面成像
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简支梁桥上Ⅰ型板式无砟轨道制动力与位移分析 被引量:6
13
作者 张鹏飞 桂昊 +2 位作者 高亮 雷晓燕 潘鹏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2323-2332,共10页
基于有限元法,建立多跨简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型,研究列车制动荷载作用下钢轨、轨道板及底座板的受力与变形特性,并对相关影响参数进行分析。研究结果表明:在制动荷载作用下,钢轨制动力的峰值出现在两端桥... 基于有限元法,建立多跨简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型,研究列车制动荷载作用下钢轨、轨道板及底座板的受力与变形特性,并对相关影响参数进行分析。研究结果表明:在制动荷载作用下,钢轨制动力的峰值出现在两端桥台及中间活动支座上方,钢轨的纵向位移呈现先增后减的趋势,在中间活动支座达到最大值,钢轨和轨道板的纵向伸缩趋势基本一致,表明扣件起到了很好的约束作用;制动力加载方式对轨道结构纵向力及位移有较大影响,在紧急情况下,应尽量避免两列列车同时在桥上同向制动,以免钢轨承受过大的拉力,防止因相对位移过大而导致扣件失效;采用小阻力扣件对桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道的受力是有利的,但要充分考虑轨板相对位移不能过大,保证钢轨在桥台处的爬行能够得到有效控制;随着桥墩纵向刚度的增大,轨道结构的受力随之减小,因此,为改善桥上轨道结构的受力条件,在可能的情况下,应尽量采用纵向刚度较大的低墩桥。 展开更多
关键词 简支梁桥 CRTSⅠ型板式无轨道 制动荷载 制动力 纵向位移 轨道板/底座板应力
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列车荷载下简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道经时力学性能研究 被引量:5
14
作者 周凌宇 彭秀生 +2 位作者 杨林旗 赵磊 单智 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期120-129,共10页
基于混凝土和CA砂浆材料的静力与疲劳损伤本构模型及界面内聚力模型,建立简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道精细化空间有限元模型。采用等效静力法,通过对双线列车荷载作用下结构体系各层材料单独和共同疲劳损伤劣化的分析,揭示简支梁桥上... 基于混凝土和CA砂浆材料的静力与疲劳损伤本构模型及界面内聚力模型,建立简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道精细化空间有限元模型。采用等效静力法,通过对双线列车荷载作用下结构体系各层材料单独和共同疲劳损伤劣化的分析,揭示简支梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构体系经时力学性能演化规律。研究结果表明:双线列车疲劳荷载作用下,梁体疲劳损伤会使结构整体刚度明显下降,而轨道结构疲劳损伤对整体刚度影响较小;各层材料的疲劳损伤引起应力重分布,且随着疲劳次数的增加纵向应力呈疲劳三阶段变化趋势;轨道结构各层单独退化对梁体应力影响较小;CA砂浆纵向应力变化对各层材料的疲劳损伤都较为敏感;各层材料共同损伤对轨道板及CA砂浆应力水平影响较大且对结构整体刚度的下降产生“1+1>2”的效果。实际工程中应偏于安全,考虑CA砂浆在内的各层材料共同疲劳损伤劣化。 展开更多
关键词 简支梁桥 CRTSⅡ型板式无轨道 本构模型 疲劳损伤 仿真分析
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地下水作用致隧道底鼓和双块式无砟轨道变形规律研究 被引量:3
15
作者 张彩亮 刘秀波 +2 位作者 柯在田 张玉芳 马帅 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期1-8,共8页
水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内... 水压作用会导致隧道底鼓变形,变形传递至轨道会引起轨道几何状态不良。本文从轨道几何形位变化角度出发,对水压力作用导致隧道底鼓时引发的轨道几何状态劣化问题展开深入研究,提出了水压力的近似计算方法;基于荷载-结构法建立了隧道内双块式无砟轨道数值计算模型,分析了不同找平层水压作用下轨道的几何不平顺特征和变化规律。结果表明:隧道底鼓-无砟轨道几何不平顺现象是道床板与找平层接触状态变化、沿线路纵向与隧道横断面内的横向变形叠加作用的结果;水压作用除引起轨道高低几何状态劣化外,还可导致轨道轨向、水平变化及扭曲变形;受承压水头和水压分布长度影响,水压引起的内外轨的高低、轨向以及轨道水平变化曲线具有各自形态特征,而并非单一抛物线或正弦线。通过数值模拟,验证了隧底找平层底鼓变形的接触状态非线性力学行为,揭示了底鼓变形下轨道线路三角坑的形成机理。 展开更多
关键词 高速铁路 隧道 数值模拟 底鼓变形 双块式无轨道 水压作用 轨道几何状态
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单元双块式无砟轨道翘曲变形特征的试验研究 被引量:2
16
作者 赵磊 蒋典佑 施成 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4053-4064,共12页
为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题,探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征,厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系,基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验,根据试验实测数据研究双块式无砟轨道温度场时... 为解决无砟轨道应用过程中波长与板长相近的周期性不平顺问题,探明单元双块式无砟轨道周期性变形特征,厘清道床板翘曲变形与温度梯度的相关关系,基于双块式无砟轨道温度及温度变形现场试验,根据试验实测数据研究双块式无砟轨道温度场时变规律以及空间分布特征,分析温度梯度与道床板翘曲变形之间的相关关系。建立双块式无砟轨道多层结构体系有限元模型,研究温度梯度对道床板翘曲变形和轨面周期性不平顺的影响规律,并分析温度梯度作用下无砟轨道周期性变形的特征,最终提出合理的控制措施。研究结果表明:双块式无砟轨道结构温度及温度变形均具有明显的日周期性变化特征,轨道结构温度在距离道床板表面0.16 m范围内变化活跃;道床板竖向位移量与温度梯度值呈正相关关系,实测最大正、负温度梯度+55/−33℃/m作用下,板角竖向位移量为−0.47/0.64 mm,板中竖向位移为−0.15/0.27 mm,正温度梯度最值时刻板中竖向位移量较板角低约68.1%,负温度梯度最值时刻板中较板角低约57.8%;仿真分析表明,正温度梯度下钢轨与道床板呈板中高、板端低的周期性变形趋势,负温度梯度下钢轨与道床板变形与之相反;当温度梯度为90℃/m和−45℃/m时,钢轨垂向变形差分别为0.58 mm和0.26 mm,道床板侧边垂向变形差分别为1.01 mm和0.55 mm。研究成果可为控制目前广泛存在的无砟轨道周期性变形问题提供理论指导。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无轨道 温度梯度 周期性变形 现场试验
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高速铁路桥梁地段双块式无砟轨道破损病害成因分析及治理工艺
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作者 邓非凡 王波 +4 位作者 杨燕 王君瑞 刘上春 郝浩业 杨诚浩 《中国铁路》 北大核心 2024年第11期61-68,共8页
梳理某高速铁路桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道破损病害情况,对病害特征、分布规律和损伤尺寸进行统计分析,基于该病害所处地区历年气象数据资料,建立轮轨力和温度荷载耦合作用下桥梁地段直线段和曲线段双块式无砟轨道未满铺土工布隔... 梳理某高速铁路桥梁地段CRTSⅠ型双块式无砟轨道破损病害情况,对病害特征、分布规律和损伤尺寸进行统计分析,基于该病害所处地区历年气象数据资料,建立轮轨力和温度荷载耦合作用下桥梁地段直线段和曲线段双块式无砟轨道未满铺土工布隔离层的有限元分析模型。研究结果表明:桥梁地段无砟轨道损伤特征以道床板和底座板边角楔形破损为主,大量分布于直线段和曲线段,破损位置为道床板与底座板层间无土工布隔离层处;未满铺土工布隔离层使道床板和底座板直接接触产生应力集中是导致无砟轨道剪压破坏的主要原因;以“恢复土工布隔离层+破损修复”为治理原则制定的不同类型病害治理措施取得良好现场修复效果;针对单元结构双块式无砟轨道施工环节,应严格控制土工布隔离层铺设尺寸和范围,杜绝类似病害。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁 双块式无轨道 数值计算 成因分析 治理措施
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隧道内双块式无砟轨道受力特征及防裂优化措施 被引量:1
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作者 吴建贤 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期50-55,共6页
针对隧道仰拱施工缝位置双块式无砟轨道道床板在施工阶段裂纹多发进而影响无砟轨道长期使用寿命的问题,建立纵连式和单元式双块式无砟轨道有限元整体模型,分析了不同工况下仰拱施工缝位置道床板的主拉应力,讨论了混凝土收缩以及整体温... 针对隧道仰拱施工缝位置双块式无砟轨道道床板在施工阶段裂纹多发进而影响无砟轨道长期使用寿命的问题,建立纵连式和单元式双块式无砟轨道有限元整体模型,分析了不同工况下仰拱施工缝位置道床板的主拉应力,讨论了混凝土收缩以及整体温度荷载作用下混凝土应力状态,并基于分析结果从结构优化以及施工角度提出了双块式无砟轨道裂纹预防措施。结果表明:对于施工缝区域,纵连式道床板主拉应力随基底刚度增大而降低,单元式道床板主拉应力随板长减小而降低;采用植筋措施能够有效降低两种道床板结构在施工缝的应力水平,道床板主拉应力随植筋间距减小而减小。综合考虑,建议实际工程中在道床板跨越施工缝区域采用植筋措施,植筋间隔两根轨枕布置。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无轨道 数值模拟 仰拱施工缝 裂纹萌生 裂纹预防
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路桥过渡段双块式无砟轨道道床板上拱整治方案 被引量:1
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作者 任西冲 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期43-49,共7页
针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端... 针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱,最大上拱位置距离端梁中心约3 m;随着层间抗拉和抗剪强度增加,道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势,层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形;层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小;在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小,增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形。 展开更多
关键词 高速铁路 路桥过渡段 双块式无轨道 道床板垂向位移 影响规律 植筋方案
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城际铁路桥上新型双块式无砟轨道力学特性
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作者 王伟华 高梓航 张乾 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期44-49,共6页
研究目的:为优化城际铁路无砟轨道结构设计,本文提出一种桥上新型双块式无砟轨道结构。该结构采用单层道床板形式,同时配以新型角钢-双块式轨枕。通过建立桥上新型双块式无砟轨道空间耦合力学模型,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与... 研究目的:为优化城际铁路无砟轨道结构设计,本文提出一种桥上新型双块式无砟轨道结构。该结构采用单层道床板形式,同时配以新型角钢-双块式轨枕。通过建立桥上新型双块式无砟轨道空间耦合力学模型,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与动力学响应。研究结论:(1)角钢-双块式轨枕与道床板连接良好,在承受荷载作用时,角钢、轨枕与道床板协同变形,且角钢和轨枕的受力均不超过其材料的极限强度;(2)新型双块式无砟轨道在承受列车荷载、温度梯度荷载及整体温度荷载作用时,道床板的受力及变形情况较好,结构强度满足城际铁路设计要求;(3)新型双块式无砟轨道可以给列车提供平顺稳定的运行面,列车动力响应较小,安全性与平稳性指标均小于限值;(4)单层无砟道床可以提供足够的支承刚度,钢轨垂向位移较小,且由于道床板与梁面连接紧密,道床板动力响应较小;(5)本研究结论可为城际铁路轨道结构的优化设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 城际铁路 新型双块式无轨道 角钢-双块轨枕 静动力分析
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