既有铁路盖板涵耐久性评估与寿命分析

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1、Ｕ２４公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：本校编号：菊义遺乂聲硕±学位论文拖文题既ｉ有铁路盖板涵而手久性评估目：八与寿命分析陳松学号０２１２１７６研究生姓冶：；ｉ起才授学校指导教师姓名；职称；教工学硕壬桥梁与隧道工程申请学位等级；专业：２Ｄ１５Ｍ２０１５．０６ｉ（论支答辩日期论文提交日期：：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，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经

2、发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾；签字日期学位论文作者签名：＞＃！／月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州《通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰抑交通大学可Ｗ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、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盎。

3、（保密的学位论文在解密后适用本授权说明〉：学位论文作者签名导师签名；＾３■日：；签字期年月日签日牵＾月／曰字期／／＾硕士学位论文既有铁路盖板涵耐久性评估与寿命分析Thedurabilityassessmentandlifetimeanalysisofexistingrailwaysslabculvert作者姓名：陈松学科、专业：桥梁与隧道工程学号：0212176指导教师：王起才完成日期：2015-05-01兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文

4、摘要大秦铁路作为中国“西煤东运”的最重要通道，2010年总运量达到4亿吨，是设计年运输量的4倍，同时大秦铁路的列车轴重也在不断提高，已远远超出设计标准。从大秦线现在的运行状况看，路线所经过盖板涵常处于超载的工作状态，盖板涵耐久性下降严重，影响线路的运营安全。因此，对大秦铁路盖板涵进行耐久性研究成为了亟待解决的问题。疲劳因素和外界环境因素对既有铁路盖板涵的综合作用，使得盖板涵发生耐久性劣化。本文通过现场调查、室内试验、建模分析等对盖板涵进行耐久性评估和寿命分析，主要研究内容为：(1)对大秦重载铁路既有盖板涵进行现场

5、实测，测试内容包括混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土保护层厚度、氯离子含量等，通过调查可知既有盖板涵强度降低、氯离子侵蚀深度大于碳化深度。(2)通过对盖板涵进行25t、27t、30t轴重下疲劳性能足尺模型室内试验，可以得到，钢筋和混凝土的应变与加载力基本呈线性关系；钢筋与混凝土的应变和应变幅值随疲劳次数的发展规律为先快后慢，大约在5万次后增长幅度减缓，前期增长幅度较大；疲劳荷载为27t、30t时，盖板梁跨中挠度均超过规范容许值值。根据试验测试结果，计算分析不同轴重下盖板疲劳寿命，可知轴重对盖板疲劳寿命影响较大。(

6、3)通过学习向量化(LVQ)神经网络评估法和有限元分析对盖板涵进行耐久性评估；并利用材料S-N曲线、概率极限状态分析计算方法和以Fick第二定律为基础的氯离子侵蚀寿命预测模型对盖板涵进行寿命预测。可以得到，得出钢筋锈蚀对盖板涵受力性能影响较大；盖板涵评估结果除强度外其他均良好；随着轴重的增加，钢筋与混凝土的疲劳寿命锐减，钢筋疲劳寿命降低比例高于混凝土；25T轴重下盖板涵碳化剩余寿命为48年；25T轴重下盖板涵氯离子侵蚀剩余寿命为13.5年。各计算方法只考虑单因素作用下的盖板涵寿命，为受荷载和环境综合影响下的既有盖

7、板涵寿命提供参考。关键词：大秦重载铁路；疲劳；耐久性评估；寿命预测论文类型：应用研究I兰州交通大学硕士学位论文AbstractDaqinrailway,asChina's"WesterncoalshippedEast"oneofthemostimportantchannels,2010reachedatotalvolumeof400milliontons,isthedesignyeartraffic4times,whileDaqinrailwaytrainaxlearealsorising,farbeyondth

8、edesigncriteria.NowoperatingonDaqinlinesituation,alongtherouteofslabculvertinoverloadcondition,durabilityofslabculvertdownseriousaffectthesafeoperationoflines.Therefore,tothedurabilityoft