CRTSⅡ型无砟轨道板疲劳时变可靠度研究

发布时间：2022-01-20 11:36

　　针对CRTSⅡ型轨道板疲劳的潜在失效模式,依据混凝土材料的疲劳性能,建立列车荷载与温度荷载共同作用下CRTSⅡ型轨道板混凝土疲劳功能函数,利用该功能函数开展基于时变可靠度理论的CRTSⅡ型轨道板疲劳时变可靠性研究。时变可靠度、时点可靠度及蒙特卡洛的计算结果对比表明:时点可靠度方法的计算结果与蒙特卡洛结果有较大误差,而本文采用的时变可靠度方法的计算结果与蒙特卡洛方法的输出结果几乎一致,说明本文方法计算精度较高。算例结果表明,在轨道板服役后期,轨道板纵向轨下截面处受拉边缘纤维混凝土容易发生弯拉疲劳开裂,这说明作为主要承受疲劳荷载（循环次数较多、荷载较大）的构件,轨道板的抗疲劳性能需进一步加强。 

【文章来源】：铁道学报. 2020,42(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

无砟轨道梁-板理论的计算模型

从图2可以看出:传统的时点可靠度方法的计算结果与蒙特卡洛结果有较大误差,而本文采用的时变可靠度方法的计算结果与蒙特卡洛方法的输出结果几乎一致,这表明本文采用的时变可靠度方法更适用于轨道板疲劳可靠度的计算。同时,从图2得到轨道板疲劳时变可靠度变化规律:CRTSⅡ型轨道板轨下截面处横向及纵向受压受弯压边缘纤维处混凝土弯压疲劳压溃失效模式对应的疲劳可靠指标均大于5,相应失效概率均小于3×10-7,基本不会发生疲劳开裂,尤其是横向,疲劳可靠指标大于9,发生混凝土弯压疲劳压溃的失效概率几乎为0;轨道板横向受弯拉边缘纤维处混凝土弯拉疲劳开裂的疲劳可靠指标β∈[2.337 8, 3.745 5],相应的失效概率Pf ∈[9.0017×10-5,9.7×10-3],轨道板在轨下截面处纵向受拉边缘纤维混凝土弯拉疲劳开裂失效模式的疲劳可靠指标仅在[0.543 2, 1.421 3]之间,对应失效概率Pf∈[0.077 6, 0.293 5],这表明在无预应力作用时,轨道板纵向轨下截面处受拉边缘纤维混凝土在长期的重复荷载作用下发生弯拉疲劳开裂的相对概率较大,较易发生弯拉疲劳破坏,尤其是服役后期。这说明轨道板作为主要承受循环次数较多且重复荷载较大疲劳荷载的构件,其疲劳性能需进一步控制和加强。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]板式无砟轨道结构疲劳可靠性分析方法及其应用研究[D]. 欧祖敏.东南大学 2016

硕士论文
[1]基于可靠度的CRTSⅡ型无砟轨道轨道板耐久性研究[D]. 张国虎.兰州交通大学 2014



本文编号：3598752