铁路列车−轨道−基础结构动力相互作用统一分析PartⅡ:混凝土车致疲劳损伤与空时演化

摘要：

铁路工程混凝土结构疲劳损伤演化的数值实现是列车-轨道-基础结构系统动态性能预测的重要基础.基于车辆-轨道耦合动力学基本原理,引入混凝土疲劳损伤本构和砂浆黏弹性-疲劳本构,基于已建立的列车-轨道-基础结构动力相互作用模型为基础,在铁路工程系统动力学框架内建立了列车循环作用下无砟轨道混凝土结构疲劳损伤动力演化计算模型.在所建立的演化计算模型中,以材料疲劳损伤本构为控制条件,根据结构有限单元应力/应变点的加/卸载、受拉/受压状态实时更新混凝土结构和砂浆层的刚度表征矩阵,将上一次列车作用下的混凝土结构疲劳损伤及残余变形作为下一次列车-轨道-基础结构系统动力学方程的初始条件之一,实现系统空间振动与疲劳损伤演化的耦合时变分析.数值计算结果表明:本模型有效揭示了砂浆层疲劳损伤的三阶段发展特性;轨道板和砂浆层的疲劳损伤发展速率、最不利损伤方式、位置和形式等存在显著差别;轨道板和砂浆层疲劳损伤对车辆-轨道系统动力响应的影响主要出现在疲劳损伤的后期发展阶段.

关键词：铁道工程、动力相互作用、混凝土疲劳损伤、本构关系、动力迭代、动力演化

所属期刊栏目：20

分类号：U211.1(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国中铁重大专项;中国科学青年人才托举工程项目;湖南省自然科学基金资助项目;湖南省自然科学基金资助项目;国家重点实验室开放基金;广西防灾减灾与工程安全重点实验室开放课题基金资助项目

在线出版日期：2023-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：385-392