文档名：自密实混凝土性能劣化对CRTS Ⅲ型板式轨道荷载效应的影响
摘要：充填层是CRTSⅢ型板式轨道的核心部件,由于板式轨道是典型的"三明治"结构,充填层易受环境的影响而出现性能劣化,从而对轨道结构不利.为探究充填层自密实混凝土性能劣化对板式轨道荷载效应的影响,采用ABAQUS软件并结合已有的充填层混凝土损伤研究结果,建立充填层整体损伤工况和更接近实际使用情况的充填层梯度损伤工况的轨道结构有限元模型,计算轨道结构在不同工况的列车荷载和温度荷载下,轨道板、充填层和底座板的应力与位移变化情况,分析充填层疲劳损伤对轨道结构整体性能的影响.结果表明,充填层混凝土的整体损伤将导致充填层刚度显著下降,在列车和温度荷载下,轨道板和充填层组成的复合板易出现各方向的位移,使轨道结构出现局部磨耗增加和轨道不平顺等现象;充填层受荷时各向应力均大幅减小,轨道板的总体应力上升且易出现应力集中,底座板应力相较于其上部结构受充填层性能变化的影响较小.充填层出现四周梯度损伤时,不同荷载作用下,从损伤区至未损伤区应力和位移表现为连续变化,未出现明显的应力集中和应力突变;不同荷载作用下,轨道结构出现损伤的区域应力明显下降,但未发生损伤的板中部区域应力上升,加速了板中部区域的动载疲劳效应,间接增加了轨道结构的疲劳损伤.
Abstract：ThefillinglayeristhekeycomponentofCRTSⅢslabtrackstructure.Duetothetypical"sandwich"structureoftheslabtrackstructure,thefillinglayerissusceptibletoenvironmentalinfluences,leadingtodegradationofthetrackstructure,whichisunfavorabletothetrackstructure.Toexploretheinfluenceoffillinglayerself-compactingconcreteperformancedeteriorationontheloadeffectsoftheslabtrackstructure,thefiniteelementmodeloftrackstructurewithoveralldamageconditionsandgradientdamageconditionsclosertotheactualuseofthefillinglayerwereestablishedbyABAQUSsoftwarecombinedwiththeexistingexperimentalresultsofdamageoffillinglayerconcrete.Thevariationsofstressanddisplacementofslabtrack,fillinglayerandbaseplateinthetrackstructureunderdifferenttrainloadandtemperatureloadwerecalculated,andtheinfluenceoffillinglayerattackbyfatiguedamageontheperformanceofthetrackstructurewasanalyzed.Resultsshowthattheoveralldamageoffillinglayerconcreteleadstoasignificantdecreaseinitsstiffness.Undertrainandtemperatureloads,thecompositeplateconsistingofthetrackslabandfillinglayerexperiencesdisplacementinmultipledirections,resultinginincreasinglocalwearandunevennessinthetrackstructure.Whenthefillinglayerissubjectedtoload,thestressinalldirectionsdecreasessignificantly.Theoverallstressoftheslabtrackincreasesandispronetostressconcentration.Comparedwithitsupperstructure,thestressofthebaseplateislessaffectedbythechangeofthefillinglayerperformance.Whenthegradientdamageoccursaroundthefillinglayer,thechangesofstressanddisplacementdevelopcontinuouslychangefromthedamagedareatotheundamagedareaunderdifferentloads,andthereisnoobviousstressconcentrationandstressmutation.Underdifferentloads,thestressedregionofthetrackstructureaffectedbydamageexhibitsnoticeablestressdecrease,whiletheundamagedcentralregionofthetrackstructureexperiencesstressincrease,acceleratingthedynamicfatigueeffectsinthatareaandindirectlycontributingtofatiguedamageinthetrackstructure.
作者：项阳 马昆林 董荣珍 曾晓辉 龙广成 谢友均Author：XIANGYang MAKunlin DONGRongzhen ZENGXiaohui LONGGuangcheng XIEYoujun
作者单位：中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
刊名：铁道科学与工程学报
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(2)
分类号：U213.2+44
关键词：CRTSⅢ型板式轨道 充填层 损伤 荷载效应
Keywords：CRTSⅢslabtrackstructure fillinglayer degradation loadeffect
机标分类号：U213.2TU528U441.3
在线出版日期：2024年3月19日
基金项目：京沪高速铁路股份有限公司科技研究项目，湖南省自然科学基金资助项目，长沙市自然科学基金资助项目自密实混凝土性能劣化对CRTSⅢ型板式轨道荷载效应的影响[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(2)项阳 马昆林 董荣珍 曾晓辉 龙广成 谢友均充填层是CRTSⅢ型板式轨道的核心部件,由于板式轨道是典型的"三明治"结构,充填层易受环境的影响而出现性能劣化,从而对轨道结构不利.为探究充填层自密实混凝土性能劣化对板式轨道荷载效应的影响,采用ABAQUS软件并结合已...参考文献和引证文献
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