桥上双块式无砟轨道道床板防裂优化设计研究

摘要：

研究目的:受地理环境及天气等因素的影响,无砟轨道结构温度场分布不均且变化剧烈,在强烈且持续的温度荷载作用下,道床板易出现开裂现象.本文以京张高铁为背景,基于太阳辐射及边界换热理论,通过ABAQUS有限元软件建立桥上双块式无砟轨道结构温度场分析模型及顺序热应力耦合模型,探究温度荷载下道床板开裂机理及优化方法.研究结论:(1)道床板板中温度梯度波动幅度最大,正温度梯度可达+ 62.32℃,负温度梯度可达到-31.02 ℃;(2)道床板板中较易出现龟纹裂缝,在轨枕棱角接触处较易出现45°斜向裂缝,且裂缝较易发生横向发展,在道床板边缘处,较易发生垂向纵深裂纹;(3)增加抗裂斜筋后,道床板整体温度纵向应力最多减小5.27％,效果不明显;(4)增加伸缩缝后的轨道结构道床板,温度应力的偏斜程度及离散程度均小于传统轨道结构,对于温度荷载的抵抗能力优于传统结构;(5)本研究成果可为完善双块式无砟轨道设计理论及养护维修方法提供技术支撑.

关键词：太阳辐射理论、有限元模型、温度应力、开裂机理

所属期刊栏目：36

分类号：U213.2(铁路线路工程)

资助基金：中南大学自主探索创新项目;高速铁路基础联合基金项目;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2020-03-10（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：19-26