无砟轨道中氯离子的传输机制与模型研究
发布时间：2021-12-02 06:58
钢筋混凝土作为构筑无砟轨道结构的主要材料,暴露于大气环境中,在氯环境的长期侵蚀下,将不可避免的产生钢筋锈蚀、混凝土保护层剥落等耐久性问题。根据氯离子侵蚀无砟轨道部位的不同,可以分为饱和与非饱和两种状态;同时无砟轨道存在开裂现象,且长期处于列车荷载作用下,故研究氯离子的侵蚀需要考虑带裂缝与疲劳荷载作用两种情况。因此,本文开展了不同类型下氯离子在混凝土中传输的研究,建立了饱和与非饱和状态下氯离子传输模型,探究了疲劳荷载与氯环境耦合作用下的传输机理,并分析了裂缝对氯离子在混凝土中传输的影响。主要研究内容如下:（1）研究氯离子在饱和混凝土中的传输机理,建立饱和混凝土中的氯离子扩散模型,并将模型应用于CRTS I型双块式无砟轨道中,分析轨枕裂缝与层间离缝处氯离子含量分布情况以及不同层间离缝下对纵筋处的氯离子含量变化规律。（2）进行疲劳荷载下饱和混凝土中氯离子传输试验,并通过混凝土孔隙率、体积应变与疲劳荷载下氯离子的扩散系数的关系,建立疲劳荷载作用下的氯离子传输计算模型。利用COMSOL将固体力学场与稀物质传递场耦合,进而得到模型计算结果,分析不同应力比与侵蚀时间下氯离子在混凝土中的侵蚀规律。（3...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯离子侵蚀示意图
中：侵蚀时间为365d氯离子含量（%）
无砟轨道离缝处、轨枕块松动位置以及底座板/支承层以及无砟轨道薄弱结构处易产生氯离子聚集，其氯离子侵蚀情况与氯离子在饱和混凝土内的侵蚀情况基本相本节采用路基上CRTS I型双块式无砟轨道为例分析无砟轨道饱和混凝土中的氯离子分布情况。2.3.1 双块式无砟轨道计算模型为研究路基上 CRTS I 型双块式无砟轨道内不同侵蚀时间下氯离子的分布情况，取路基上 CRTS I 型双块式带层间离缝与轨枕裂缝的断面进行分析。建立一个既有层离缝又有轨枕间离缝的无砟轨道模型,如下图 2-7 所示。模型一方面分析不同侵蚀时下 CRTS I 型双块式无砟轨道内部的氯离子分布；另一方面，由于氯离子侵蚀主要是混凝土内部钢筋产生影响，故主要分析层间离缝上方纵筋 1 和纵筋 2 的氯离子浓度时间的变化情况。2.3 氯离子在路基上 CRTS I 型双块式无砟轨道内的侵蚀
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外铁路数字化与智能化发展趋势研究[J]. 李平,邵赛,薛蕊,张晓栋. 中国铁路. 2019(02)
[2]铁路、水利与建筑工程领域颠覆性技术研究[J]. 吴文伶,卢海陆,侯保灯,严登华,董亮,潘永杰. 中国工程科学. 2018(06)
[3]干旱区CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝成因及防治措施[J]. 韩赟. 铁道建筑. 2018(10)
[4]高速铁路钢轨打磨技术的发展现状与展望[J]. 樊文刚,刘月明,李建勇. 机械工程学报. 2018(22)
[5]盐雾环境下疲劳损伤混凝土氯离子扩散性能[J]. 牛荻涛,陆炫毅,苗元耀,周艳霞. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]外加剂与水胶比对混凝土氯离子渗透性的影响[J]. 郭伟,秦鸿根,孙伟,杨毅文. 硅酸盐通报. 2010(06)
[7]弯曲疲劳载荷作用下HPC和HPFRCC抗氯离子扩散性能研究[J]. 孙伟,蒋金洋,王晶,王彩辉. 中国材料进展. 2009(11)
[8]干湿交替下混凝土氯离子运输模拟[J]. 林刚,刘应华. 武汉工业学院学报. 2009(03)
[9]盐雾环境下混凝土中氯离子侵蚀加速试验的综述[J]. 钟丽娟,黄庆华,顾祥林,张伟平. 结构工程师. 2009(03)
[10]混凝土中氯离子扩散的二维有限元法数值模拟[J]. 李冉,杨绿峰,陈正. 混凝土. 2008(01)
博士论文
[1]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[2]基于声—地震耦合的声波探雷模型研究[D]. 王驰.天津大学 2009
[3]氯离子在混凝土中的输运机理研究[D]. 张奕.浙江大学 2008
硕士论文
[1]氯离子在混凝土结构中扩散的有限元模型研究[D]. 汤梦洁.北京建筑大学 2016
[2]混凝土内氯离子传输模型及其数值研究[D]. 吴静新.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于MEMS的静电控制加速度微开关分析及测试[D]. 郝亚锋.西安电子科技大学 2011
[4]干湿循环与荷载耦合作用下氯离子侵蚀混凝土模型研究[D]. 彭智.浙江大学 2010
[5]主动磁悬浮轴承的分析及优化[D]. 张骅毅.上海交通大学 2010
[6]桥梁桩基高性能混凝土的抗氯离子侵入性研究[D]. 付飞.西南交通大学 2009
[7]微型直接甲醇燃料电池的性能模拟与分析[D]. 裘俊.哈尔滨工业大学 2008
[8]海洋工程结构振动与声学特性计算[D]. 吴刚.上海交通大学 2008
本文编号：3527957
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯离子侵蚀示意图
中：侵蚀时间为365d氯离子含量（%）
无砟轨道离缝处、轨枕块松动位置以及底座板/支承层以及无砟轨道薄弱结构处易产生氯离子聚集，其氯离子侵蚀情况与氯离子在饱和混凝土内的侵蚀情况基本相本节采用路基上CRTS I型双块式无砟轨道为例分析无砟轨道饱和混凝土中的氯离子分布情况。2.3.1 双块式无砟轨道计算模型为研究路基上 CRTS I 型双块式无砟轨道内不同侵蚀时间下氯离子的分布情况，取路基上 CRTS I 型双块式带层间离缝与轨枕裂缝的断面进行分析。建立一个既有层离缝又有轨枕间离缝的无砟轨道模型,如下图 2-7 所示。模型一方面分析不同侵蚀时下 CRTS I 型双块式无砟轨道内部的氯离子分布；另一方面，由于氯离子侵蚀主要是混凝土内部钢筋产生影响，故主要分析层间离缝上方纵筋 1 和纵筋 2 的氯离子浓度时间的变化情况。2.3 氯离子在路基上 CRTS I 型双块式无砟轨道内的侵蚀
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外铁路数字化与智能化发展趋势研究[J]. 李平,邵赛,薛蕊,张晓栋. 中国铁路. 2019(02)
[2]铁路、水利与建筑工程领域颠覆性技术研究[J]. 吴文伶,卢海陆,侯保灯,严登华,董亮,潘永杰. 中国工程科学. 2018(06)
[3]干旱区CRTSⅠ型双块式无砟轨道道床板裂缝成因及防治措施[J]. 韩赟. 铁道建筑. 2018(10)
[4]高速铁路钢轨打磨技术的发展现状与展望[J]. 樊文刚,刘月明,李建勇. 机械工程学报. 2018(22)
[5]盐雾环境下疲劳损伤混凝土氯离子扩散性能[J]. 牛荻涛,陆炫毅,苗元耀,周艳霞. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[6]外加剂与水胶比对混凝土氯离子渗透性的影响[J]. 郭伟,秦鸿根,孙伟,杨毅文. 硅酸盐通报. 2010(06)
[7]弯曲疲劳载荷作用下HPC和HPFRCC抗氯离子扩散性能研究[J]. 孙伟,蒋金洋,王晶,王彩辉. 中国材料进展. 2009(11)
[8]干湿交替下混凝土氯离子运输模拟[J]. 林刚,刘应华. 武汉工业学院学报. 2009(03)
[9]盐雾环境下混凝土中氯离子侵蚀加速试验的综述[J]. 钟丽娟,黄庆华,顾祥林,张伟平. 结构工程师. 2009(03)
[10]混凝土中氯离子扩散的二维有限元法数值模拟[J]. 李冉,杨绿峰,陈正. 混凝土. 2008(01)
博士论文
[1]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[2]基于声—地震耦合的声波探雷模型研究[D]. 王驰.天津大学 2009
[3]氯离子在混凝土中的输运机理研究[D]. 张奕.浙江大学 2008
硕士论文
[1]氯离子在混凝土结构中扩散的有限元模型研究[D]. 汤梦洁.北京建筑大学 2016
[2]混凝土内氯离子传输模型及其数值研究[D]. 吴静新.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于MEMS的静电控制加速度微开关分析及测试[D]. 郝亚锋.西安电子科技大学 2011
[4]干湿循环与荷载耦合作用下氯离子侵蚀混凝土模型研究[D]. 彭智.浙江大学 2010
[5]主动磁悬浮轴承的分析及优化[D]. 张骅毅.上海交通大学 2010
[6]桥梁桩基高性能混凝土的抗氯离子侵入性研究[D]. 付飞.西南交通大学 2009
[7]微型直接甲醇燃料电池的性能模拟与分析[D]. 裘俊.哈尔滨工业大学 2008
[8]海洋工程结构振动与声学特性计算[D]. 吴刚.上海交通大学 2008
本文编号：3527957
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