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《西南交通大学》 2011年
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CRTSⅢ型板式无砟轨道疲劳特性研究

何燕平  
【摘要】:随着多条高速铁路的建成运营,以无砟轨道为主的高速铁路在我国的发展已经达到一定程度;无砟轨道钢筋混凝土结构在高密度的高速列车和自然环境温度升降的反复作用下,极有可能在其设计使用年限内发生疲劳破坏,但目前国内外对无砟轨道的疲劳研究甚少,因此本研究具有重要的现实意义。 本文以CRTSIII型无砟轨道结构为研究对象,运用有限元方法借助ABAQUS和MSC.FATIGUE有限元软件,以经典的疲劳损伤理论为依据,研究了CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的疲劳特性。收集、整理了国内外无砟轨道的疲劳研究现状,在比较分析四种疲劳损伤累积理论在工程应用中的优缺点的基础上,采用P-M疲劳损伤理论作为计算理论。比较了损伤力学的相关理论、方法以及四种混凝土损伤本构模型,确定采用CDP模型为无砟轨道混凝土结构的计算本构模型。借鉴已有的研究成果,确定了混凝土和钢筋的S-N曲线疲劳方程。 采用基于损伤理论和基于S-N曲线两种疲劳寿命计算方法,对CRTSⅢ型无砟轨道结构在列车荷载和温度荷载作用下的疲劳寿命进行了计算和预测。研究表明,在列车荷载作用下,轨道板的疲劳损伤主要发生在轨道板上有承轨台的区域,并逐渐扩展;自密实混凝土层疲劳损伤首先是从自密实混凝土层边缘开始,呈逐渐向内扩展的趋势。在温度荷载作用下,轨道板的疲劳损伤首先是出现在板中区域,并且疲劳损伤沿板的纵向发展较快;自密实混凝土层疲劳损伤首先出现在自密实混凝土层边缘,并且疲劳沿纵向的发展也比横向要快。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U216.41

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【参考文献】
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