• ISSN 0258-2724
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桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱的理论研究

徐庆元 林青腾 方子匀 娄平 杨荣山 陈伟 张泽

徐庆元, 林青腾, 方子匀, 娄平, 杨荣山, 陈伟, 张泽. 桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱的理论研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 906-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.005
引用本文: 徐庆元, 林青腾, 方子匀, 娄平, 杨荣山, 陈伟, 张泽. 桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱的理论研究[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 906-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.005
XU Qingyuan, LIN Qingteng, FANG Ziyun, LOU Ping, YANG Rongshan, CHEN Wei, ZHANG Ze. Theoretical Study on Fatigue Stress Spectrum of Longitudinal Connected Slab Track on Bridge[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 906-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.005
Citation: XU Qingyuan, LIN Qingteng, FANG Ziyun, LOU Ping, YANG Rongshan, CHEN Wei, ZHANG Ze. Theoretical Study on Fatigue Stress Spectrum of Longitudinal Connected Slab Track on Bridge[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 906-912. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.005

桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱的理论研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.005
详细信息
    作者简介:

    徐庆元(1972—),男,教授,博士,研究方向为无砟轨道及轮轨系统动力学,E-mail: xuqingyuan1972@163.com

    通讯作者:

    娄平(1968—),男,教授,博士,研究方向为铁道工程,E-mail: pinglou@csu.edu.cn

  • 中图分类号: V221.3

Theoretical Study on Fatigue Stress Spectrum of Longitudinal Connected Slab Track on Bridge

  • 摘要: 为获得服役期间桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱计算理论,考虑无砟轨道钢筋与混凝土的相互作用、无砟轨道混凝土的开裂与闭合效应、无砟轨道荷载的共同作用和时变特性,分别建立和验证了桥上纵连板式无砟轨道温度场计算模型、多尺度高速列车-纵连板式无砟轨道-桥梁三维有限元耦合动力学模型、纵连板式无砟轨道-桥梁-桥梁墩台纵向相互作用模型,并在此基础上,提出了桥上纵连板式无砟轨道疲劳应力谱计算理论.研究结果表明:利用提出的疲劳应力谱计算理论可得到服役期间桥上纵连板式无砟轨道各部件钢筋与混凝土应力时程曲线及疲劳应力谱;考虑多种荷载工况,能深入探讨桥上纵连板式无砟轨道疲劳破坏机理和影响规律;计算理论可为丰富和完善我国无砟轨道设计理论提供重要依据.

     

  • 图 1  总体图

    Figure 1.  Overall view

    图 2  大样图

    Figure 2.  Enlarged view

    图 3  纵向荷载作用下桥上纵连板式无砟轨道纵向力学模型示意

    Figure 3.  Schematic of longitudinal mechanical model of longitudinal connected slab track under longitudinal loads

    图 4  无砟轨道疲劳应力谱计算流程

    Figure 4.  Calculation flowchart for fatigue stress spectrum of slab track

    图 5  轨道板温度时程和顶底面不均匀温差时程

    Figure 5.  Time-history of slab temperature and temperature difference between top and bottom surface of slab

    图 6  轨道板和桥梁垂向加速度时程曲线

    Figure 6.  Vertical acceleration history of slab and bridge

    表  1  纵向力计算结果对比表

    Table  1.   Comparison table of longitudinal force

    比较项目 本文 工况1~3[21] 相差百分比/%
    钢轨最大纵向力/kN 320.23 311.35 2.85
    无砟轨道板最大纵向力/kN 251.72 253.00 -0.51
    1号墩台纵向力/kN 279.23 272.00 2.66
    7号墩纵向力/kN 471.49 473.00 -0.32
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  • 收稿日期:  2017-03-11
  • 刊出日期:  2018-10-01

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