CRTSⅢ型板式轨道层间连接状态及改进措施研究

发布时间：2017-10-23 10:21

  本文关键词：CRTSⅢ型板式轨道层间连接状态及改进措施研究

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【摘要】：CRTSⅢ型板式轨道作为我国具有完全自主知识产权的新型轨道结构,已经在成灌线、武汉城轨铁路、沈丹、盘营客专、成绵乐客运专线成功运用。而轨道板和自密实混凝土层间是CRTSⅢ型板式轨道的薄弱环节,本文主要针对Ⅲ型板式轨道轨道板和自密实混凝土层间展开研究与优化,文中研究内容和结论如下：1.基于现场调查,对无砟轨道层间病害进行了总结,并且结合新老混凝土层间薄弱理论,阐述了自密实混凝土材料、施工过程、外界环境以及列车荷载是造成CRTS Ⅲ型板式轨道层间病害的主要原因,为CRTSⅢ型板式轨道设计和施工提供一定的参考。2.建立桥上CRTSⅢ型板式轨道静力学分析模型,分析自密实混凝土收缩率、温度梯度作用下层间应力,并根据层间剪切应力峰值经验公式分析层间剪切破坏情况。结果分析表明：在收缩率单独作用、收缩率和负温度梯度共同作用下,当收缩率大于等于3.5/104时,板边6-7cm会发生剪切破坏,当收缩率大于等于4/104时,凸台处会发生剪切破坏；在收缩率和正温度梯度作用,当收缩率大于等于3/104时,板边6-7cm会发生剪切破坏；当收缩率大于等于3.5/104时,凸台处会发生剪切破坏。3.针对Ⅲ型板式轨道层间易发生破坏的现状,提出了运用桁架钢筋替代门型筋增加层间连接的措施,并对轨道板、自密实混凝土、底座板进行配筋设计以及检算。4.借助有限元软件,考虑轨道板和自密实混凝土层间脱连情况下,层间通过接触单元进行模拟,在正负温度梯度作用下,对比分析改进前后Ⅲ型板式无砟轨道力学特性,验证了新方案的合理性。结果分析表明：在正负温度梯度作用下,除自密实混凝土的纵向拉应力外,轨道结构的其他应力改进后Ⅲ型板式轨道较改进前小；桁架钢筋和门型筋最大拉应力发生在轨道板和自密实混凝土层间,桁架钢筋受到的拉压应力均比门型筋小；桁架钢筋周边混凝土最大拉应力也比门型筋周边的小。
【关键词】：CRTSⅢ型板式轨道 新老混凝土 自密实混凝土 收缩率 桁架钢筋 层间连接
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U213.242
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 概述12-23
• 1.1 国内外无砟轨道应用现状12-18
• 1.1.1 日本板式轨道13-14
• 1.1.2 德国的无砟轨道14-16
• 1.1.3 国内板式无砟轨道16-18
• 1.2 无砟轨道层间病害及新老混凝土层间研究现状18-22
• 1.2.1 无砟轨道层间病害18-20
• 1.2.2 新老混凝土层间研究现状20-22
• 1.3 本文研究的意义和主要内容22-23
• 第2章 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构及层间病害成因23-31
• 2.1 CRTSⅢ型板式无砟轨道23-26
• 2.1.1 CRTSⅢ型板式无砟轨道研发思路23-24
• 2.1.2 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点24-26
• 2.2 新老混凝土层间薄弱理论26-28
• 2.2.1 新老混凝土界面的粘结模型26
• 2.2.2 新老混凝土界面的宏观力学性能26-27
• 2.2.3 新老混凝土界面的粘结机理27
• 2.2.4 新老混凝土界面薄弱原因分析27-28
• 2.3 CRTSⅢ型板式轨道层间问题成因分析28-30
• 2.3.1 自密实混凝土材料的原因28-29
• 2.3.2 施工过程的原因29-30
• 2.3.3 外界环境的原因30
• 2.3.4 列车荷载的原因30
• 本章小结30-31
• 第3章 CRTSⅢ型板式无砟轨道层间应力分析31-43
• 3.1 CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型31-34
• 3.1.1 板式轨道结构层间应力分析梁体模型31-32
• 3.1.2 轨道结构模型参数和荷载取值32-34
• 3.2 CRTSⅢ型板式轨道层间应力分析34-39
• 3.2.1 自密实混凝土收缩率对层间应力影响分析34-36
• 3.2.2 正温度梯度和收缩率作用下层间剪切应力分析36-37
• 3.2.3 负温度梯度和收缩率作用下层间剪切应力分析37-39
• 3.3 新老混凝土粘结的压剪、拉剪力学性能39
• 3.4 CRTSⅢ型板式轨道层间破坏分析39-42
• 3.4.1 收缩率对层间破坏影响分析39-40
• 3.4.2 收缩率和正温度梯度共同作用对层间破坏影响影响分析40-41
• 3.4.3 收缩率和负温度梯度共同作用对层间破坏影响影响分析41-42
• 本章小结42-43
• 第4章 CRTSⅢ型板式无砟轨道结构改进设计43-60
• 4.1 改进思路43-45
• 4.2 主体结构设计荷载45-48
• 4.2.1 列车设计荷载弯矩45
• 4.2.2 温度梯度45-46
• 4.2.3 纵向温度力46-47
• 4.2.4 桥梁挠曲引起的弯矩47
• 4.2.5 荷载组合47-48
• 4.3 主体结构检算荷载48-50
• 4.3.1 列车竖向准静态检算荷载48
• 4.3.2 温度梯度48
• 4.3.3 纵向温度力48-49
• 4.3.4 基础变形49
• 4.3.5 荷载组合49-50
• 4.4 主体结构配筋及检算50-53
• 4.4.1 确定配筋荷载50-51
• 4.4.2 检算内容与检算标准51
• 4.4.3 设计原理51
• 4.4.4 配筋及底座检算51-53
• 4.5 轨道板临时荷载检算53-58
• 4.5.1 临时荷载53-54
• 4.5.2 轨道外力矩54-57
• 4.5.3 轨道外力矩总汇表57
• 4.5.4 混凝土边缘应力检算57-58
• 4.6 配筋结果汇总58-59
• 本章小结59-60
• 第5章 改进前后CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性研究60-78
• 5.1 正温度梯度下位移及应力对比分析60-69
• 5.1.1 位移对比分析60-62
• 5.1.2 轨道板、自密实混凝土和底座板应力对比分析62-65
• 5.1.3 门型筋及桁架钢筋应力对比分析65
• 5.1.4 钢筋周边混凝土应力对比分析65-69
• 5.2 负温度梯度下应力及位移对比分析69-77
• 5.2.1 位移对比分析69-70
• 5.2.2 轨道板、自密实混凝土和底座板应力对比分析70-73
• 5.2.3 门型筋及桁架钢筋应力对比分析73-74
• 5.2.4 钢筋周边混凝土应力对比分析74-77
• 本章小结77-78
• 结论与展望78-80
• 本文主要研究工作与结论78-79
• 进一步研究工作展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘延龙;;CRTSⅢ型路基纵连轨道板制造技术及创新[J];铁道建筑技术;2010年09期

2 梁成谷;;沈丹客运专线、丹大快速铁路暨沈阳南站、大连北站、沈阳站、沈阳北站开工建设[J];铁道运输与经济;2010年04期

3 李中华;;CRTSⅠ型与CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点分析[J];华东交通大学学报;2010年01期

4 柯朴;;告别了道砟的无砟轨道[J];铁道知识;2009年01期

5 姜伟;赵桂祥;侯景鹏;柳献;;自密实混凝土早龄期收缩试验研究[J];商品混凝土;2009年01期

6 何华武;;京津城际铁路科技创新[J];中国工程科学;2009年01期

7 薛战军;;展望中国高速铁路发展的战略意义[J];科技创新导报;2008年21期

8 金守华;陈秀方;杨军;;板式无碴轨道用CA砂浆的关键技术[J];中国铁道科学;2006年02期

9 辛学忠;德国铁路无碴轨道技术分析及建议[J];铁道标准设计;2005年02期

10 冈田宏;日本新干线的现状和未来的发展[J];中国铁道科学;2002年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 谢慧才;李庚英;熊光晶;刘金伟;;新老混凝土界面微结构特征及粘结力形成机理[A];工程安全及耐久性——中国土木工程学会第九届年会论文集[C];2000年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 赵坪锐;客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D];西南交通大学;2008年

2 刘健;新老混凝土粘结的力学性能研究[D];大连理工大学;2000年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 吴康振;新老混凝土粘结性能问题研究及有限元分析[D];西华大学;2012年

2 李欣;CRTS Ⅰ型板式轨道砂浆破损与维修标准研究[D];西南交通大学;2011年

3 张运华;CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆的制备及其应用技术研究[D];武汉理工大学;2010年

4 赵伟;单元板式无砟轨道伤损及纵向受力分析[D];西南交通大学;2008年

5 王二花;植筋法新老混凝土粘结面剪切性能试验研究[D];郑州大学;2006年

6 何伟;新老混凝土界面粘结强度的研究[D];湖南大学;2005年

7 竺亮;新老混凝土粘结的抗拉性能研究[D];大连理工大学;2001年

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本文编号：1082884