路基上CRTS Ⅰ型板式无砟轨道空间受力分析

【摘要】：我国正处在大力发展高速铁路时期,高速铁路中的轨道结构以无砟轨道为主。然而由于起步较晚,我国的高速铁路无砟轨道尚未经过长期运营的检验,对无砟轨道的长期工作性能仍处于探索阶段。因此,研究无砟轨道结构在各种荷载作用下的空间受力与变形,对于探讨无砟轨道病害产生的机理,进而指导无砟轨道结构的设计和养护维修,具有重要的理论与实用价值。本文以路基上CRTS I型板式无砟轨道作为研究对象,采用ABAQUS有限元分析软件,对该型无砟轨道的空间受力与变形进行计算与分析。主要完成了以下研究工作： 1.在ABAQUS/CAE中建立了路基上的CRTS I型板式无砟轨道各个部件的有限元分析模型,并通过装配得到无砟轨道结构分析模型。利用已有研究成果对模型的可靠性和合理性进行了验证； 2.实现了CRTS I型板式无砟轨道结构在温度荷载、不均匀沉降荷载和列车荷载共同作用下的复杂的空间受力与变形计算,得出了各部件受力与变形的分布,揭示了CRTS I型板式无砟轨道结构力的传递规律； 3.计算并分析了温度荷载、不均匀沉降荷载和列车荷载对CRTSⅠ型板式无砟轨道结构空间受力与变形的影响规律,初步探讨了CRTS I型板式无砟轨道结构病害产生的机理； 4.计算并分析了层间摩擦、部件开裂等结构缺陷对CRTS I型板式无砟轨道结构受力与变形的影响。针对结构发生的一些病害,从材料和施工等多个角度提出了一些预防和改进措施,为无砟轨道设计和养护维修提供参考。