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CRTSⅡ型轨道板裂缝宽度的变化规律

朱永见 赵国堂

朱永见, 赵国堂. CRTSⅡ型轨道板裂缝宽度的变化规律[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(2): 351-358. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170201
引用本文: 朱永见, 赵国堂. CRTSⅡ型轨道板裂缝宽度的变化规律[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(2): 351-358. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170201
ZHU Yongjian, ZHAO Guotang. Change Rule of Crack Widths of CRTSⅡTrack Slab[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(2): 351-358. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170201
Citation: ZHU Yongjian, ZHAO Guotang. Change Rule of Crack Widths of CRTSⅡTrack Slab[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(2): 351-358. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170201

CRTSⅡ型轨道板裂缝宽度的变化规律

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170201
详细信息
    作者简介:

    朱永见(1987—),男,博士研究生,研究方向为高速重载轨道结构及轨道动力学,E-mail:zyjian1987@163.com

    通讯作者:

    赵国堂(1964—),男,研究员,博士,研究方向为高速铁路建造技术、轨道动力学及轨道检测技术,E-mail:jhzhao2011@qq.com

  • 中图分类号: U213.242

Change Rule of Crack Widths of CRTSⅡTrack Slab

  • 摘要: 为研究轨道结构的纵连成型过程对轨道板裂缝的影响,建立了1/4单元轨道板的分离式模型,对轨道板裂缝问题进行了分析. 通过研究轨道结构的纵连成型过程,指出Ⅱ型板具有独特的纵连特征和结构特征,以该特征为研究基础,分析了轨道板在整体降温30 ℃和40 ℃作用下板端和板中裂缝宽度的影响因素和变化规律. 研究结果表明:随着轨道板与砂浆层层间粘结状态的弱化,板端裂缝宽度${\omega _{\rm{k}}}$略微增大,板中裂缝宽度${\omega _{\rm{z}}}$略微减小,板中不开裂时,${\omega _{\rm{k}}}$最大增加0.032 1 mm,板中开裂时,${\omega _{\rm{k}}}$最大增加0.026 9 mm,${\omega _{\rm{z}}}$最大减小0.024 4 mm;对${\omega _{\rm{k}}}$影响最大的因素是宽接缝硬化时张拉钢筋端部的初始应力和窄接缝承力大小,以及板中是否开裂;对${\omega _{\rm{z}}}$影响最大的因素是宽接缝硬化时张拉钢筋端部的初始应力,且其减小的越多,${\omega _{\rm{z}}}$越小;轨道板的纵连特征使得${\omega _{\rm{k}}}$${\omega _{\rm{z}}}$分布不均匀,纵连钢筋偏弱又使得${\omega _{\rm{k}}}$数值较大,整体降温30 ℃和40 ℃时,${\omega _{\rm{k}}}$的变化范围分别为0.182~1.906 mm和0.389~2.546 mm,且普遍大于${\omega _{\rm{z}}}$,这与目前Ⅱ型板式轨道的裂缝开裂特征相一致.

     

  • 图 1  板间接缝示意

    Figure 1.  Schematic of joints between slabs

    图 2  成型后的窄接缝

    Figure 2.  The finished narrow joint

    图 3  窄接缝杆单元位置及尺寸

    Figure 3.  Link element size and position for the simulation of narrow joints

    图 4  1/4轨道板有限元模型钢筋

    Figure 4.  Rebar map in finite element model of 1/4 track slab

    图 5  1/4轨道板有限元模型

    Figure 5.  Finite element model of 1/4 track slab

    图 6  轨道板与张拉钢筋间的黏结滑移曲线

    Figure 6.  Bond slip curve between track slab and tensioned rebars

    图 7  砂浆微分单元受力

    Figure 7.  Force diagram of mortar differential cell

    图 8  轨道板与砂浆层之间的摩阻关系

    Figure 8.  Relationship of friction between track slab and mortar layer

    图 9  张拉钢筋端部的初始应力

    Figure 9.  Initial stress at the end of tensioned rebars

    图 10  板端裂缝宽度

    Figure 10.  Crack width at the end of track slab

    图 11  考虑窄接缝承力时的${\omega _{\rm{k}}}$

    Figure 11.  ${\omega _{\rm{k}}}$ when narrow joint bearing is considered

    图 12  张拉钢筋在板中处的应力${\sigma _{{\rm{sz}}}}$

    Figure 12.  The stress of tensioned rebars ${\sigma _{{\rm{sz}}}}$ in the middle of track slab

    图 13  轨道板板中裂缝宽度

    Figure 13.  Carck width in the middle of track slab

    图 14  轨道板最大拉应力

    Figure 14.  Maximum tensile stress of track slab

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-21
  • 修回日期:  2017-12-11
  • 网络出版日期:  2018-03-06
  • 刊出日期:  2019-04-01

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