桥上crtsⅡ型板式无砟轨道台后锚固体系端刺结构受力变形特性.pdf

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1、第33卷，第3期中国铁道科学V01．33No．32012年5月CHINARAlLWAYSCIENCEMay．2012文章编号：1001—4632l2012)03-0001—07桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道台后锚固体系端刺结构受力变形特性董亮1一，姜子清1’2，王继军1’2，李伟1’2(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2．高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081)摘要：通过在高速铁路正线上开展长期温度荷载下的原位监测和列车制动荷载下的实车试验，以及运用ABA(ⅣS有限元软件的数值计算，进行高速铁路桥上CRTSII型板式无砟轨道倒T型和Ⅱ型台后锚周体系的端刺结构在

2、温度力和制动力作用下的受力变形特性研究。结果表明：在降温和升温过程中。端刺结构周匍土体压血力较大值主要出现在主端刺摩擦板的下部和桥台方向旨个小端肃j的位置，端刺结构变形主要以顶部弯拉为主，整体纵向变形较小；在紧急制动荷载的作用下，钢轨纵向应力、端刺纵向位移均随着轴霞的增加而明显增大，但端刺纵向位移绝对值较小，与温度荷载作用相比，紧急制动倚载作用对端刺结构的影响小。关键词：桥上板式无砟轨道；台后锚同体系；端刺；受力；变形；温度荷载；紧急制动荷载；高速铁路中图分类号：U213．244文献标识码：Acloi：10．3969／j．issm1001—4632．2012．03．01随着我国高速铁路的建设

3、，无砟轨道结构理论和技术得到了迅猛发展[I]，我国在相关方面开展了1锚固体系有限元模型较为系统的研究[2‘4]。桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道通过梁面铺设隔离层、固定支座上方梁面设置抗锚固体系结构主要由端刺、摩擦板和过渡板3剪齿槽和锚固筋、桥台后设置锚固体系等技术措部分组成。如图1所示。倒T型和Ⅱ型2种端刺施，实现了底座板和轨道板跨梁缝连续铺设。由于结构中的摩擦板和过渡板相同，摩擦板和过渡板总底座板为纵向连续钢筋混凝土结构，在温度、列车长一般为50～60m，摩擦板宽度为9in，厚度约制动和混凝土收缩等荷载作用下，桥上CRTSⅡ型为0．4m，其下设置1m或1．5m高度的小端刺；板式无砟轨道台后锚

4、固体系(以下简称为锚固体过渡板宽度与底座相同，厚度同摩擦板，起竖向刚系)将承担十分复杂的纵向力。虽然前期开展了一度过渡作用。定的试验研究[5_6]，但对于端刺锚固结构的受力变倒T型端刺上部竖墙沿线路纵向厚度为1m，形规律仍没有统一的认识。沿线路横向宽度为9m，高度为2。75m，下部底台后锚固体系主要功能为承担桥梁上传来的纵板沿线路纵向为8m，沿线路横向为9m，厚度为向力，保证路基段轨道系统的稳定性，降低不同结1m；锚固体系范围内的路基采用级配碎石掺水泥构物间的刚度差，确保不同结构物协调变形与纵向填筑。刚度的平顺性。而端刺足台后锚固体系的关键组成Ⅱ型端刺由主、次端刺组成，结构宽度为12部件。本

5、文通过ABAQus有限元软件的数值分m，主端刺沿线路纵向为4m，高度为2．5m，次析，并结合现场试验，研究倒T型和Ⅱ型2种端端刺沿线路纵向2m，高度为2m，二者间距6m。刺结构的受力变形特性。锚固体系范围内的路基由掺水泥级配碎石和A，B组填料填筑。锚固体系中的各组成部分均采用8节点实体减收稿R期：2011·12·30,修订日期l2012—03—25基金项目；铁道部专项任务项目(Z2011—057)作者简介：董亮(1979一)．女．甘肃通渭人，助理研究员，博士。中国铁道科学第33卷摩擦板端刺I“l过渡扳型÷桥台裂掺水扼／缎刚碎7“a一-／罗．应自传堪％L——!旦—_Ja1倒T型端刺锚同体系mn

6、塑端刺锚固体系图l锚固体系示意图(单位：m)缩积分单元进行模拟。混凝土结构的本构关系采用均取为6m，如图2和图3所示。主要结构的模型弹性模型，土体的本构关系采用Mohr-Coulom6非材料参数见表1。线性模型。锚固体系混凝土与土体问采用面面接触对的接触关系，算法采用库仑摩擦理论，摩擦系数2温度荷载作用下锚固体系端刺结构取为0．1。受力变形特性分析根据某高速铁路实际尺寸建立倒T型和Ⅱ型端刺锚固体系的有限元模型，长度分别为46和65轨道结构承担的温度力荷载以集中力和分布力m，实际结构关于＼路基中心对称，模型宽度和高度＼2种形式进行模拟，加载位置位于端刺顶面的底座(a)倒T型端刺结构伪¨§苯结{

7、ii图2倒T型端刺锚固体系有限元模型＼＼(a)n型端刺结构抽)路基结构图3Ⅱ型端刺锚固体系有限元模型第3期桥上CRTSU型板式无砟轨道台后锚周体系端剌结构受力变形特性3裹l橇型材料计算◆敛结构材料。k容N群。，苍譬警泊譬比。嚣憩C1／芝糟剪赣妒A·B组填科21～23120～150nz0～O355～2015～40O～lOC30混凝土2530×1030．167一一一板横截面上。倒T型和FI型端刺锚固体系的分析60