砂漿離縫脫空對橋上縱連板式無砟道岔的受力影響研究.pdf

1、武廣客運專線和京滬高速鐵路上岔區(qū)板式無砟軌道的成功鋪設(shè)，表明了岔區(qū)板式無砟軌道是一種適合我國高速鐵路的新型岔區(qū)無砟軌道結(jié)構(gòu)型式。橋上縱連板式無砟道岔結(jié)構(gòu)主要由道岔部件、預(yù)制道岔板、砂漿調(diào)整層、底座板及縱橫向限位結(jié)構(gòu)等部分組成。將道岔板與底座板連接成為整體受力結(jié)構(gòu)的水泥乳化瀝青砂漿層主要起支承、緩沖和調(diào)整等作用。
　　板下水泥乳化瀝青砂漿材料的性能非常復(fù)雜，對溫度變化和列車荷載十分敏感，在道岔結(jié)構(gòu)服役過程中，由砂漿層與道岔板層間離縫

2、或砂漿層脫空等原因造成的層間界面?zhèn)麚p難以避免，給道岔結(jié)構(gòu)的整體性和受力穩(wěn)定性帶來隱患。目前對橋上縱連板式無砟道岔結(jié)構(gòu)道岔板與砂漿層層間離縫對道岔板穩(wěn)定性的影響以及砂漿層脫空對結(jié)構(gòu)受力的影響尚不明確。本文主要針對橋上縱連板式無砟道岔結(jié)構(gòu)道岔板與砂漿層層間離縫和砂漿層脫空進行研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于現(xiàn)場調(diào)查研究，對無砟軌道結(jié)構(gòu)砂漿層的傷損形式進行了總結(jié)，將層間界面?zhèn)麚p劃分為離縫傷損和脫空傷損兩大類。從砂漿材料性能和雙材料界

3、面結(jié)構(gòu)損傷理論入手，著重分析了離縫的形成機理。
　　(2)通過合理力學(xué)簡化，建立了橋上縱連板式無砟道岔結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析模型，采用有限元計算方法，模擬正常狀態(tài)道岔板與砂漿層間以及道岔板與砂漿層層間離縫傷損時的層間界面關(guān)系，分析在整體溫度荷載和溫度梯度荷載單獨或組合作用下，針對不同離縫形式以及離縫區(qū)域不同長度和寬度，對道岔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和受力的影響進行研究。
　　結(jié)果表明，作為板式軌道主要病害形式之一，層間離縫傷損對道岔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影

4、響較大。在整體溫度荷載和溫度梯度單獨或組合作用下，道岔板和砂漿層層間離縫對軌道結(jié)構(gòu)的受力和變形危害不大，但會顯著影響砂漿層對道岔板的限位性能。板端和板邊離縫的影響最大，板角離縫次之，板中離縫影響最小。
　　(3)根據(jù)橋上縱連板式無砟道岔結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析模型，有效模擬砂漿層脫空傷損時的層間界面關(guān)系，分析了在列車荷載和溫度梯度荷載單獨或組合作用下，針對不同脫空形式以及脫空區(qū)域不同長度和寬度，對道岔結(jié)構(gòu)的受力和變形影響進行研究。