桥上纵连板式无砟轨道底座板耐久性研究

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1、北京交通大学硕士学位论文桥上纵连板式无旌轨道底座板耐久性研究姓名：滕东宇申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:高亮20090601中文摘要中文摘要摘要:无祚轨道结构的耐久性是影响其技术经济合理性的重要因素，我国无祚轨道一般不进行耐久性设计和检算，因此有必要对无祚轨道结构耐久性进行研究。其中裂缝控制和疲劳检算是耐久性设计中的主要内容。桥上纵连板式无祚轨道在结构组成和设计理论上有其特殊性,核心结构是底座板。本文对耐久性的两个主要因素??裂缝和疲劳进行了研究，分析了底座板裂缝的产生原因和影响，以及底座板的抗疲劳状况；木论文研究了德国博格公司采用的

2、基于刚度折减的底座板设计方法,结合我国混凝土结构裂缝宽度计算方法，对底座板裂缝宽度进行了检算。研究表明,于刚度折减的底座板轴向拉压理论与我国混凝土结构裂缝计算方法有一定相关性，可以计算不同条件下的最大裂缝宽度。影响裂缝宽度的主要因素是配筋率，为满足现有规范对裂缝宽度要求,需要较大的配筋率。本论文建立了桥上纵连板式无祚轨道底座板疲劳检算模型，该模型采用三维实体单元模拟各主要结构，考虑了底座板的抗弯刚度，可分析结构的受力、变形和局部应力，分析问题更加全而细致。计算表明,底座板的疲劳性能主要取决于应力水平和钢筋疲劳极限。混凝土结构设计规范屮规定的钢筋疲劳应

3、力幅较为宽泛，而基于钢筋曲线和无祚轨道寿命要求得到的钢筋疲劳应力幅较为苛刻。轨道板、砂浆和底座板在长期工作中不可避免出现开裂，造成抗弯刚度折减,考虑这方面因素，对底座板受力进行分析，计算表明底座板弯矩和钢筋受力有所变化。关键词:高速铁路;无祚轨道;纵连板;底座板;耐久性;裂缝;疲劳分类号：•了。：・?吨・？•9•••••>>>・：，・北京交通大学硕士论文独创性声明独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特：以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或

4、其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。虢晦约舗期：IV年厂月鲫学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明、学位论文作者签名：)«孕刍导师答名：墨签字日期.IV年夕月沙日签字吼卩丫年II月力'日致谢本论文的工作是在

5、我的导师高亮教授的悉心指导下完成的，高亮教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来咼亮老师对我的关心和指导。蔡小培老师和肖宏老师对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，马鸣楠师兄给了我许多帮助和指点,教会了我许多东西;郝建芳师姐借给我许多第一手资料，曲村师兄、曲建军师姐、辛涛师兄对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。我的同门乔神路对我的论文提出了细致而专业的意见以及建设性的建议;常卫华、刘玮、郭积程为我提供了许多相关资料,并且在一起进行科

6、研的过程中给了我许多帮助，在他们身上我也学习了很多,在此一并表示感谢。感谢我的家人，他们的理解和支持是我一直前进的动力。绪论绪论有确轨道具有结构简单、铺设容易、更换方便和弹性良好的特点，所以能延续采用至今，成为传统的轨道结构。但在应用中，由于道祚是松散的碎石，在列车作用下,道酢的磨损、坍塌、局部陷入路基等，导致轨道变形加剧，产生不平顺,故每隔一定时间就需要进行养护维修。】无祚轨道是一种少维修的新型轨道结构，利用成型的组合材料代替碎石道旌,广泛应用于高速铁路和城市轨道交通领域。无酢轨道常用于铁路隧道和地下铁道、无祚桥梁上以及有特殊需要、基础又经过适当处

7、理的土质路基上。无确轨道具有高稳定性、高平顺性和少维修等特点，在铁路运营中逐渐取得了明显优势，尤其是随着客运专线和高速铁路的修建，无祚轨道更显出其优越性和重要性。随着应用经验的积累，无祚轨道在设计和施工中存在的技术问题正在逐步解决,在运营过程中出现的病害己能得到有效的预防和治理。无祚轨道的修建造价在大幅度下降，与有确轨道相比较，无酢轨道修建时所增加的投资，一般可望在一至二个轨道大修周期内依靠节省轨道维修投入得到收回，无酢轨道的经济效益口见突出。我国正在大力发展铁路建设，尤其是高速铁路的建设。我国国情和地域特点决定了我国铁路使用率高，同时考虑高速铁路和

8、客运专线要求线路具有高稳定性和高平顺性，维修与运营的矛盾将更加突出，因此积极采用无祚轨道结构具有重要意义。•