列車與水耦合作用下雙塊式無砟軌道表面裂紋擴展機理研究.pdf

1、通過對已運營的雙塊式無砟軌道現(xiàn)場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)路基地段雙塊式無砟軌道道床板表面出現(xiàn)大量裂紋。當(dāng)雨水進(jìn)入裂紋內(nèi)部后，在列車高速通過時，裂紋內(nèi)部的水會被擠出。在列車與水耦合作用下，會加速道床板的損壞，這些問題直接影響著雙塊式無砟軌道的耐久性。因此，對于研究雙塊式無砟軌道在列車荷載與水耦合作用下的裂紋擴展機理迫在眉睫。
　　(1)本文首先通過現(xiàn)場調(diào)研以及收集國內(nèi)外無砟軌道及混凝土裂紋水致傷損研究資料，歸納總結(jié)裂紋的形式、產(chǎn)生的原因以及含水裂

2、紋對混凝土強度的影響。
　　(2)其次，以路基上雙塊式無砟軌道為研究對象，建立列車與水耦合作用的雙塊式無砟軌道受力模型。分析得出:①當(dāng)雨水進(jìn)入枕邊裂紋后，在列車荷載與水耦合作用下，裂紋內(nèi)部水流壓強、流速沿道床板橫向基本相等。而沿道床板厚度方向，壓強基本呈線性遞增，流速基本沒有變化。②枕邊裂紋內(nèi)部水流壓強、速度變化的特點為:隨著枕邊裂紋深度的增加，其尖端處的壓強、流速逐漸增大，當(dāng)裂紋深度貫通至預(yù)制軌枕的底部，即將加速軌枕的脫空時，其

3、裂紋尖端處的最大壓強為15.93kPa，最大流速為0.263m/s;裂紋寬度與長度對水流壓強、流速影響較小。③當(dāng)枕邊裂紋（長0.8m、寬0.5mm、深5cm）一定時，隨著列車荷載的增加，水流壓強與水速逐漸增大。當(dāng)列車時速為160km/h時，其裂紋尖端處的最大壓強為2.71kPa，最大流速為0.14m/s;當(dāng)列車速度達(dá)到350km/h時，其裂紋尖端處的壓強增加到4.14kPa，最大流速為0.223m/s。
　　(3)應(yīng)用斷裂力學(xué)的理