砂漿離縫脫空對(duì)橋上縱連板式無(wú)砟道岔的受力影響研究.pdf

1、武廣客運(yùn)專線和京滬高速鐵路上岔區(qū)板式無(wú)砟軌道的成功鋪設(shè)，表明了岔區(qū)板式無(wú)砟軌道是一種適合我國(guó)高速鐵路的新型岔區(qū)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式。橋上縱連板式無(wú)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(duì)溫度變化和列車荷載十分敏感，在道岔結(jié)構(gòu)服役過(guò)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(lái)隱患。目前對(duì)橋上縱連板式無(wú)砟道岔結(jié)構(gòu)道岔板與砂漿層層間離縫對(duì)道岔板穩(wěn)定性的影響以及砂漿層脫空對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響尚不明確。本文主要針對(duì)橋上縱連板式無(wú)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(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，對(duì)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)砂漿層的傷損形式進(jìn)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(jī)理。
　　(2)通過(guò)合理力學(xué)簡(jiǎn)化，建立了橋上縱連板式無(wú)砟道岔結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析模型，采用有限元計(jì)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(shí)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(dú)或組合作用下，針對(duì)不同離縫形式以及離縫區(qū)域不同長(zhǎng)度和寬度，對(duì)道岔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和受力的影響進(jìn)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(duì)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(dú)或組合作用下，道岔板和砂漿層層間離縫對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的受力和變形危害不大，但會(huì)顯著影響砂漿層對(duì)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(wú)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(shí)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(dú)或組合作用下，針對(duì)不同脫空形式以及脫空區(qū)域不同長(zhǎng)度和寬度，對(duì)道岔結(jié)構(gòu)的受力和變形影響進(jìn)行研究。