橋上CRTSⅡ型板式軌道假縫開裂及其影響研究.pdf

1、CRTSⅡ型板式無砟軌道在我國高速鐵路系統(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序發(fā)展，在軌道板上設(shè)置有假縫，假縫開裂后，會影響到軌道結(jié)構(gòu)的受力特性，對軌道結(jié)構(gòu)各部件的正常工作及耐久性也會產(chǎn)生不利的影響。本文針對Ⅱ型板假縫的開裂，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究:
　　(1)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，總結(jié)了各種類型的板式無砟

2、軌道的裂紋發(fā)展形式。對于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)通過合理的力學(xué)簡化，建立了橋上CRTSⅡ型板式無砟軌道靜力學(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裂特點(diǎn)。研究結(jié)果表明，正溫度梯度或列車荷載作用下，假縫不會發(fā)生開裂;而在負(fù)溫度梯度達(dá)到50℃/m時或者整體降溫幅度達(dá)到15℃時，假縫處裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因子超過了混凝土斷裂韌度，表明此時假縫有出現(xiàn)開

3、裂的可能。如果砂漿與軌道板之間出現(xiàn)了離縫，會對假縫的開裂產(chǎn)生一定的影響，其中在負(fù)溫度梯度下，離縫抑制假縫的開裂，在整體降溫工況下，離縫加劇假縫的開裂。假設(shè)某一條假縫已經(jīng)貫通開裂，同時考慮到假縫貫通開裂所導(dǎo)致的砂漿層離縫的連帶產(chǎn)生，那么這會影響到其周邊假縫的開裂，即某一條假縫出現(xiàn)開裂，那么與其相鄰的假縫將不易再出現(xiàn)開裂。
　　(3)針對軌道板假縫的開裂，分析了假縫開裂后軌道結(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。假縫的開裂對軌道板受力有利，對砂漿層及縱連鋼筋受力都會產(chǎn)生不利的影響，特別是在假縫貫通開裂處，其應(yīng)力均會發(fā)生突變。在整體降溫10℃工況下，假縫的貫通開裂會導(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，假縫的開裂不會導(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，假縫的開裂不會導(dǎo)致底座板的連帶破壞，在整體降溫10℃工況