橋上CRTSⅡ型板式軌道假縫開(kāi)裂及其影響研究.pdf

1、CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道在我國(guó)高速鐵路系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。目前，在京滬高鐵、京津城際、石武客專(zhuān)等線路上均采用的是Ⅱ型板軌道。Ⅱ型板為縱連結(jié)構(gòu)，在溫度荷載等因素作用下極易產(chǎn)生裂縫。為了控制軌道板裂紋的無(wú)序發(fā)展，在軌道板上設(shè)置有假縫，假縫開(kāi)裂后，會(huì)影響到軌道結(jié)構(gòu)的受力特性，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)各部件的正常工作及耐久性也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。本文針對(duì)Ⅱ型板假縫的開(kāi)裂，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果，總結(jié)了各種類(lèi)型的板式無(wú)砟

2、軌道的裂紋發(fā)展形式。對(duì)于Ⅱ型板，調(diào)研結(jié)果顯示，其裂紋除了發(fā)生在假縫處外，在非假縫處及寬接縫新舊混凝土交界處，同樣存在裂紋。
　　(2)通過(guò)合理的力學(xué)簡(jiǎn)化，建立了橋上CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道靜力學(xué)模型，采用有限元方法計(jì)算分析了不同工況下的假縫開(kāi)裂特點(diǎn)。研究結(jié)果表明，正溫度梯度或列車(chē)荷載作用下，假縫不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂;而在負(fù)溫度梯度達(dá)到50℃/m時(shí)或者整體降溫幅度達(dá)到15℃時(shí)，假縫處裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因子超過(guò)了混凝土斷裂韌度，表明此時(shí)假縫有出現(xiàn)開(kāi)

3、裂的可能。如果砂漿與軌道板之間出現(xiàn)了離縫，會(huì)對(duì)假縫的開(kāi)裂產(chǎn)生一定的影響，其中在負(fù)溫度梯度下，離縫抑制假縫的開(kāi)裂，在整體降溫工況下，離縫加劇假縫的開(kāi)裂。假設(shè)某一條假縫已經(jīng)貫通開(kāi)裂，同時(shí)考慮到假縫貫通開(kāi)裂所導(dǎo)致的砂漿層離縫的連帶產(chǎn)生，那么這會(huì)影響到其周邊假縫的開(kāi)裂，即某一條假縫出現(xiàn)開(kāi)裂，那么與其相鄰的假縫將不易再出現(xiàn)開(kāi)裂。
　　(3)針對(duì)軌道板假縫的開(kāi)裂，分析了假縫開(kāi)裂后軌道結(jié)構(gòu)各部件的受力變化情況。結(jié)果表明，假縫開(kāi)裂后，軌道結(jié)構(gòu)各部

4、件（包括軌道板、砂漿層、底座板、縱連鋼筋）應(yīng)力分布均發(fā)生顯著的變化。假縫的開(kāi)裂對(duì)軌道板受力有利，對(duì)砂漿層及縱連鋼筋受力都會(huì)產(chǎn)生不利的影響，特別是在假縫貫通開(kāi)裂處，其應(yīng)力均會(huì)發(fā)生突變。在整體降溫10℃工況下，假縫的貫通開(kāi)裂會(huì)導(dǎo)致砂漿層的連帶破壞，在正溫度梯度40℃/m及負(fù)溫度梯度20℃/m工況下，假縫的開(kāi)裂不會(huì)導(dǎo)致砂漿層的連帶破壞。在正溫度梯度40℃/m、負(fù)溫度梯度20℃/m工況下，假縫的開(kāi)裂不會(huì)導(dǎo)致底座板的連帶破壞，在整體降溫10℃工況