基于动刚度的桥上CRTS Ⅰ型板式轨道CA砂浆层病害评估方法研究
发布时间：2021-08-13 15:46
CRTSⅠ型板式无砟轨道是我国客运专线上重点发展的无砟轨道结构之一。填充于轨道板与底座板之间的CA砂浆层,具有低弹模、低强度、高韧性的特点,是无砟轨道结构的重要传力和缓冲结构。CA砂浆层在服役过程中出现了诸如劣化和脱空等病害,直接影响轨道结构的耐久性和列车运行的平稳性,然而目前针对CA砂浆层典型病害评估方法的研究较少。本文以简支梁桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道为基础,分析了 CA砂浆层典型病害的成因及动力影响规律,进而提出了病害评估方法。主要研究工作和结论如下:（1）研究了轨道结构温度翘曲变形及受力规律建立了 CRTSⅠ型板式无砟轨道简化分析模型,以最大温度梯度为作用荷载,对比分析了自重单独约束,自重与钢轨、扣件共同约束,自重与列车荷载共同作用下轨道结构变形与受力特征,同时探讨了温度梯度幅值与轨道结构力学特性的关系。在此基础上初步确定了CA砂浆层劣化、离缝和脱空病害易出现的区域。（2）分析了 CA砂浆层劣化和脱空对桥梁和轨道结构动力响应的影响基于桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道动力分析模型,分析了无病害状态下桥梁和轨道结构的动力响应。进一步从CA砂浆层病害角度出发,研究了砂浆层弹性模量、脱空...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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图２－１?ｂｅａｍｌ８８单元几何特性?图２－２钢轨截面示意??Ｆｉｇ．２－１?ｂｅａｍ?１８８?Ｇｅｏｍｅｔｒｙ?Ｆｉｇ．２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒａｉｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ??（２）扣件??扣件采用弹簧单元模拟。Ｃｏｍｂｉｎｌ４单元具备１？３维应用中的轴向或扭转特２－３。－一，
弹性模量?Ｅ?３．４５Ｍ０４?Ｎ／ｍｍ２??泊松比?７?０．２?－??质量密度?Ｐ?２．６５ｘ１?〇－６?ｋｇ／ｍｍ３??２．１．２有限元模型??依据２．１．１节计算参数，针对各局部构件特点选择合适的单元和建模方式，立桥梁－无砟轨道有限元模型。??（１）钢轨??根据钢轨分布和受力状况，采用三维梁单元Ｂｅａｍｌ８８来模拟。Ｂｅａｍｌ８８为３Ｄ线性的２节点梁单元，每个节点有６个自由度，包括沿节点坐标系ｘ、ｙ、ｚ轴向平动和绕轴向的转动位移，适合分析细长到中等细长的梁结构，单元几何特性见２－１。按实际截面属性建模，充分考虑钢轨的截面积以及惯性矩等参数，钢轨截有限元模型如图２－２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车排气系统吊耳动刚度的响应曲面优化[J]. 李壮,胡海峰,王家璇. 机械研究与应用. 2018(05)
[2]温度梯度与板下脱空对列车轨道系统动力响应的影响[J]. 张重王,苏成光,刘学毅,赵林,姜浩. 铁道学报. 2017(04)
[3]严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板混凝土粉化的影响[J]. 杨春枝. 铁道建筑. 2017(01)
[4]CRTSII型无砟轨道温度翘曲变形及其对车线动力响应的影响[J]. 杨静静,张楠,高芒芒,孙加林. 工程力学. 2016(04)
[5]桩基动刚度影响因素分析[J]. 马蒙,刘建磊,孙宁,柯在田,李林杰. 岩土力学. 2015(07)
[6]冲击回波测试混凝土试件弹性波波速研究[J]. 吕小彬,吴佳晔,李秀琳,李萌. 水利水电技术. 2015(03)
[7]瞬态机械阻抗法在评估混凝土板下脱空中的应用[J]. 何振起,杨成林. 工程建设. 2015(01)
[8]底座板脱空对板式无砟轨道行车动力特性的影响[J]. 任娟娟,严晓波,徐光辉,徐坤. 西南交通大学学报. 2014(06)
[9]基于ANSYS的CA砂浆伤损对轨道板受力影响分析[J]. 李波,韩峰,李仲勤. 兰州交通大学学报. 2014(04)
[10]CA砂浆脱空对桥上单元板式轨道动力特性的影响研究[J]. 李培刚,刘学毅,黎国清. 中国铁道科学. 2014(03)
博士论文
[1]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D]. 赵坪锐.西南交通大学 2008
[2]高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 蔡成标.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]基于时域响应统计特征的桥梁结构损伤识别方法研究[D]. 何静科.吉林大学 2014
[2]CRTSI型板式无砟轨道力学特性研究[D]. 梁飞.中南大学 2013
[3]框架型板式轨道水泥乳化沥青砂浆伤损及维修标准研究[D]. 刘克飞.西南交通大学 2013
[4]CRTSII型板式无砟轨道砂浆离缝的影响及维修指标研究[D]. 何川.西南交通大学 2013
[5]地震作用下桥上无砟轨道的力学特性[D]. 王冠通.北京交通大学 2011
[6]高速铁路板式轨道结构缺陷对动力学性能的影响分析[D]. 石玮荃.西南交通大学 2011
[7]既有铁路桥墩健全度评估方法及自振特性研究[D]. 郑毅.北京交通大学 2010
[8]不同支承方式的橡胶隔振无砟轨道结构振动特性研究[D]. 艾山丁.北京交通大学 2010
[9]动刚度在基桩动测中的应用[D]. 张维维.华中科技大学 2009
[10]雷达探测技术在结构无损检测中的应用研究[D]. 陈理庆.湖南大学 2008
本文编号：3340705
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－４文章研究框架图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｒｐｅｒ??主要研宄内容如下：??
图２－１?ｂｅａｍｌ８８单元几何特性?图２－２钢轨截面示意??Ｆｉｇ．２－１?ｂｅａｍ?１８８?Ｇｅｏｍｅｔｒｙ?Ｆｉｇ．２－２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒａｉｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ??（２）扣件??扣件采用弹簧单元模拟。Ｃｏｍｂｉｎｌ４单元具备１？３维应用中的轴向或扭转特２－３。－一，
弹性模量?Ｅ?３．４５Ｍ０４?Ｎ／ｍｍ２??泊松比?７?０．２?－??质量密度?Ｐ?２．６５ｘ１?〇－６?ｋｇ／ｍｍ３??２．１．２有限元模型??依据２．１．１节计算参数，针对各局部构件特点选择合适的单元和建模方式，立桥梁－无砟轨道有限元模型。??（１）钢轨??根据钢轨分布和受力状况，采用三维梁单元Ｂｅａｍｌ８８来模拟。Ｂｅａｍｌ８８为３Ｄ线性的２节点梁单元，每个节点有６个自由度，包括沿节点坐标系ｘ、ｙ、ｚ轴向平动和绕轴向的转动位移，适合分析细长到中等细长的梁结构，单元几何特性见２－１。按实际截面属性建模，充分考虑钢轨的截面积以及惯性矩等参数，钢轨截有限元模型如图２－２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车排气系统吊耳动刚度的响应曲面优化[J]. 李壮,胡海峰,王家璇. 机械研究与应用. 2018(05)
[2]温度梯度与板下脱空对列车轨道系统动力响应的影响[J]. 张重王,苏成光,刘学毅,赵林,姜浩. 铁道学报. 2017(04)
[3]严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板混凝土粉化的影响[J]. 杨春枝. 铁道建筑. 2017(01)
[4]CRTSII型无砟轨道温度翘曲变形及其对车线动力响应的影响[J]. 杨静静,张楠,高芒芒,孙加林. 工程力学. 2016(04)
[5]桩基动刚度影响因素分析[J]. 马蒙,刘建磊,孙宁,柯在田,李林杰. 岩土力学. 2015(07)
[6]冲击回波测试混凝土试件弹性波波速研究[J]. 吕小彬,吴佳晔,李秀琳,李萌. 水利水电技术. 2015(03)
[7]瞬态机械阻抗法在评估混凝土板下脱空中的应用[J]. 何振起,杨成林. 工程建设. 2015(01)
[8]底座板脱空对板式无砟轨道行车动力特性的影响[J]. 任娟娟,严晓波,徐光辉,徐坤. 西南交通大学学报. 2014(06)
[9]基于ANSYS的CA砂浆伤损对轨道板受力影响分析[J]. 李波,韩峰,李仲勤. 兰州交通大学学报. 2014(04)
[10]CA砂浆脱空对桥上单元板式轨道动力特性的影响研究[J]. 李培刚,刘学毅,黎国清. 中国铁道科学. 2014(03)
博士论文
[1]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D]. 赵坪锐.西南交通大学 2008
[2]高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 蔡成标.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]基于时域响应统计特征的桥梁结构损伤识别方法研究[D]. 何静科.吉林大学 2014
[2]CRTSI型板式无砟轨道力学特性研究[D]. 梁飞.中南大学 2013
[3]框架型板式轨道水泥乳化沥青砂浆伤损及维修标准研究[D]. 刘克飞.西南交通大学 2013
[4]CRTSII型板式无砟轨道砂浆离缝的影响及维修指标研究[D]. 何川.西南交通大学 2013
[5]地震作用下桥上无砟轨道的力学特性[D]. 王冠通.北京交通大学 2011
[6]高速铁路板式轨道结构缺陷对动力学性能的影响分析[D]. 石玮荃.西南交通大学 2011
[7]既有铁路桥墩健全度评估方法及自振特性研究[D]. 郑毅.北京交通大学 2010
[8]不同支承方式的橡胶隔振无砟轨道结构振动特性研究[D]. 艾山丁.北京交通大学 2010
[9]动刚度在基桩动测中的应用[D]. 张维维.华中科技大学 2009
[10]雷达探测技术在结构无损检测中的应用研究[D]. 陈理庆.湖南大学 2008
本文编号：3340705
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