西北地区高速铁路整体道床开裂及裂缝部位碳化规律研究

发布时间：2021-10-12 00:18

　　随着我国高速铁路的迅速发展,铁路基建工程在各地方都持续进行中。我国的高速铁路大多采用无砟轨道的结构形式,用整体道床替代传统的有砟轨道。而在我国西北地区,由于其恶劣气候环境的影响,部分路段的整体道床出现开裂的现象。整体道床裂缝的存在不但会破坏其结构的完整性,而且会使空气中的CO₂气体进入其内部进而导致混凝土发生碳化反应而中性化,从而加速混凝土中钢筋的锈蚀。这将影响到整体结构的承载能力和耐久性能,从而对无砟轨道结构在运营过程中埋下安全隐患。因此,本文结合我国西北地区整体道床开裂的具体情况,主要做了以下几方面的研究:（1）对西北地区整体道床开裂情况进行长期的观察、调研及量测工作,对道床板表面主要裂缝的分布情况、开裂位置作了介绍,并对八字形裂缝的表面开裂宽度做了详细统计,同时对导致整体道床裂缝开展的原因及机理进行了研究分析。（2）为研究宽度对裂缝部位碳化的影响,进行了不同宽度裂缝部位碳化规律试验研究。为保证试验时裂缝宽度的精确控制,试验时的开裂试件制备选取预埋铜片的方式。在裂缝预制过程中,通过反复试验验证,确定了裂缝预制时不同厚度的铜片预埋方式及拔出的最佳时间。最后结合研... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外无砟轨道发展现状
    1.3 混凝土结构开裂及碳化研究现状
        1.3.1 混凝土开裂的相关研究
        1.3.2 整体道床开裂的相关研究
        1.3.3 混凝土碳化的相关研究
    1.4 本文研究内容与技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究技术路线
第二章 整体道床开裂现状及裂缝开展机理分析
    2.1 西北地区整体道床开裂现状调研
        2.1.1 主要裂缝形式及其分布情况调研
        2.1.2 主要裂缝开裂宽度调研
    2.2 整体道床开裂机理分析
        2.2.1 混凝土凝结硬化收缩引起的裂缝
        2.2.2 混凝土干燥收缩引起的裂缝
        2.2.3 基础沉降引起的裂缝
        2.2.4 温度荷载引起的裂缝
    2.3 环境条件对整体道床开裂的影响
    2.4 轨道结构构造对整体道床开裂的影响
    2.5 本章小结
第三章 试验方案设计
    3.1 碳化试验设计
        3.1.1 试验目的
        3.1.2 试验流程
    3.2 开裂试件制备设计
        3.2.1 试件制备方案选取
        3.2.2 试件制备方案设计
    3.3 本章小结
第四章 开裂部位碳化规律试验研究
    4.1 开裂试件制备
        4.1.1 铜片固定预埋
        4.1.2 铜片最佳拔出时间研究
        4.1.3 成型试件裂缝宽度测试
        4.1.4 开裂试件制备流程
    4.2 开裂试件碳化试验
        4.2.1 碳化试验主要仪器及相关规定
        4.2.2 试件密封
        4.2.3 碳化参数设置
    4.3 试验结果处理分析
        4.3.1 表面碳化结果分析
        4.3.2 裂缝深度方向碳化结果分析
        4.3.3 裂缝底部碳化结果分析
        4.3.4 数据对比分析
    4.4 本章小结
第五章 裂缝部位碳化规律的数值模拟
    5.1 碳化控制方程推导
    5.2 碳化与热传导方程的相似性分析
    5.3 参数选取及建模
        5.3.1 参数选取
        5.3.2 模型建立
        5.3.3 数据提取
    5.4 模拟结果处理分析
    5.5 本章小结
第六章 整体道床开裂防治措施的研究
    6.1 轨枕端部应力集中开裂控制研究
        6.1.1 改进措施
        6.1.2 改进效果
    6.2 新旧混凝土粘结开裂控制研究
    6.3 养护不合理开裂控制研究
        6.3.1 现养护阶段存在的问题
        6.3.2 养护控制措施
    6.4 整体道床裂缝判定标准的完善
        6.4.1 裂缝加权总宽度理论
        6.4.2 考虑裂缝加权总宽度后的整体道床板损伤等级评定
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]强风干寒地区混凝土抗裂性能试验研究[J]. 康健,刘建勋,张戎令,赵文斌,赵永鹏.  长江科学院院报. 2018(08)
[2]大温差戈壁地区高速铁路无砟轨道混凝土开裂研究[J]. 胡锐鹏,张戎令,王朦诗,郭海贞,李华,娄许煜.  硅酸盐通报. 2018(06)
[3]风区高速铁路无砟轨道道床板混凝土裂缝产生及控制[J]. 孔云.  建筑. 2018(08)
[4]CRTSⅡ型板式无砟轨道板间接缝开裂修补技术的研究进展[J]. 黄海.  江西建材. 2018(04)
[5]无砟轨道混凝土开裂特性模型试验研究[J]. 刘学毅,苏成光,向芬,刘丹,丁晨旭,赵坪锐.  铁道学报. 2017(07)
[6]混凝土结构碳化进程实时仿真分析[J]. 王青,卫军,董荣珍,徐港.  武汉理工大学学报. 2014(05)
[7]小棕溪隧道整体道床病害原因分析及治理措施[J]. 许新桩,董鹏.  路基工程. 2013(06)
[8]CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板混凝土开裂分析及控制措施[J]. 吴维洲,章健华.  中国铁路. 2013(10)
[9]混凝土干缩开裂机理宏、细观力学分析研究进展[J]. 刘有志,张国新.  水力发电. 2013(04)
[10]路基双块式无砟轨道裂缝控制试验研究[J]. 吴承锦,蔡文锋.  高速铁路技术. 2013(01)

博士论文
[1]高速铁路无砟轨道空间精细化分析方法及其应用研究[D]. 赵磊.北京交通大学 2015

硕士论文
[1]路基上双块式无砟轨道空间力学及裂缝特性研究[D]. 张勇.中南大学 2011
[2]基于ANSYS的混凝土结构碳化过程数值模拟分析[D]. 王路平.中南大学 2010
[3]混凝土的碳化性能与气渗性能研究[D]. 杨军.山东科技大学 2004



本文编号：3431520