西北地區(qū)高速鐵路整體道床開裂及裂縫部位碳化規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 00:18
隨著我國高速鐵路的迅速發(fā)展,鐵路基建工程在各地方都持續(xù)進(jìn)行中。我國的高速鐵路大多采用無砟軌道的結(jié)構(gòu)形式,用整體道床替代傳統(tǒng)的有砟軌道。而在我國西北地區(qū),由于其惡劣氣候環(huán)境的影響,部分路段的整體道床出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。整體道床裂縫的存在不但會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)的完整性,而且會(huì)使空氣中的CO2氣體進(jìn)入其內(nèi)部進(jìn)而導(dǎo)致混凝土發(fā)生碳化反應(yīng)而中性化,從而加速混凝土中鋼筋的銹蝕。這將影響到整體結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性能,從而對(duì)無砟軌道結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)過程中埋下安全隱患。因此,本文結(jié)合我國西北地區(qū)整體道床開裂的具體情況,主要做了以下幾方面的研究:(1)對(duì)西北地區(qū)整體道床開裂情況進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察、調(diào)研及量測(cè)工作,對(duì)道床板表面主要裂縫的分布情況、開裂位置作了介紹,并對(duì)八字形裂縫的表面開裂寬度做了詳細(xì)統(tǒng)計(jì),同時(shí)對(duì)導(dǎo)致整體道床裂縫開展的原因及機(jī)理進(jìn)行了研究分析。(2)為研究寬度對(duì)裂縫部位碳化的影響,進(jìn)行了不同寬度裂縫部位碳化規(guī)律試驗(yàn)研究。為保證試驗(yàn)時(shí)裂縫寬度的精確控制,試驗(yàn)時(shí)的開裂試件制備選取預(yù)埋銅片的方式。在裂縫預(yù)制過程中,通過反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證,確定了裂縫預(yù)制時(shí)不同厚度的銅片預(yù)埋方式及拔出的最佳時(shí)間。最后結(jié)合研...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外無砟軌道發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混凝土結(jié)構(gòu)開裂及碳化研究現(xiàn)狀
1.3.1 混凝土開裂的相關(guān)研究
1.3.2 整體道床開裂的相關(guān)研究
1.3.3 混凝土碳化的相關(guān)研究
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究技術(shù)路線
第二章 整體道床開裂現(xiàn)狀及裂縫開展機(jī)理分析
2.1 西北地區(qū)整體道床開裂現(xiàn)狀調(diào)研
2.1.1 主要裂縫形式及其分布情況調(diào)研
2.1.2 主要裂縫開裂寬度調(diào)研
2.2 整體道床開裂機(jī)理分析
2.2.1 混凝土凝結(jié)硬化收縮引起的裂縫
2.2.2 混凝土干燥收縮引起的裂縫
2.2.3 基礎(chǔ)沉降引起的裂縫
2.2.4 溫度荷載引起的裂縫
2.3 環(huán)境條件對(duì)整體道床開裂的影響
2.4 軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)造對(duì)整體道床開裂的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.1 碳化試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 3.1.2 試驗(yàn)流程
3.2 開裂試件制備設(shè)計(jì)
3.2.1 試件制備方案選取
3.2.2 試件制備方案設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 開裂部位碳化規(guī)律試驗(yàn)研究
4.1 開裂試件制備
4.1.1 銅片固定預(yù)埋
4.1.2 銅片最佳拔出時(shí)間研究
4.1.3 成型試件裂縫寬度測(cè)試
4.1.4 開裂試件制備流程
4.2 開裂試件碳化試驗(yàn)
4.2.1 碳化試驗(yàn)主要儀器及相關(guān)規(guī)定
4.2.2 試件密封
4.2.3 碳化參數(shù)設(shè)置
4.3 試驗(yàn)結(jié)果處理分析
4.3.1 表面碳化結(jié)果分析
4.3.2 裂縫深度方向碳化結(jié)果分析
4.3.3 裂縫底部碳化結(jié)果分析
4.3.4 數(shù)據(jù)對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 裂縫部位碳化規(guī)律的數(shù)值模擬
5.1 碳化控制方程推導(dǎo)
5.2 碳化與熱傳導(dǎo)方程的相似性分析
5.3 參數(shù)選取及建模
5.3.1 參數(shù)選取
5.3.2 模型建立
5.3.3 數(shù)據(jù)提取
5.4 模擬結(jié)果處理分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 整體道床開裂防治措施的研究
6.1 軌枕端部應(yīng)力集中開裂控制研究
6.1.1 改進(jìn)措施
6.1.2 改進(jìn)效果
6.2 新舊混凝土粘結(jié)開裂控制研究
6.3 養(yǎng)護(hù)不合理開裂控制研究
6.3.1 現(xiàn)養(yǎng)護(hù)階段存在的問題
6.3.2 養(yǎng)護(hù)控制措施
6.4 整體道床裂縫判定標(biāo)準(zhǔn)的完善
6.4.1 裂縫加權(quán)總寬度理論
6.4.2 考慮裂縫加權(quán)總寬度后的整體道床板損傷等級(jí)評(píng)定
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強(qiáng)風(fēng)干寒地區(qū)混凝土抗裂性能試驗(yàn)研究[J]. 康健,劉建勛,張戎令,趙文斌,趙永鵬. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(08)
[2]大溫差戈壁地區(qū)高速鐵路無砟軌道混凝土開裂研究[J]. 胡銳鵬,張戎令,王朦詩,郭海貞,李華,婁許煜. 硅酸鹽通報(bào). 2018(06)
[3]風(fēng)區(qū)高速鐵路無砟軌道道床板混凝土裂縫產(chǎn)生及控制[J]. 孔云. 建筑. 2018(08)
[4]CRTSⅡ型板式無砟軌道板間接縫開裂修補(bǔ)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 黃海. 江西建材. 2018(04)
[5]無砟軌道混凝土開裂特性模型試驗(yàn)研究[J]. 劉學(xué)毅,蘇成光,向芬,劉丹,丁晨旭,趙坪銳. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]混凝土結(jié)構(gòu)碳化進(jìn)程實(shí)時(shí)仿真分析[J]. 王青,衛(wèi)軍,董榮珍,徐港. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]小棕溪隧道整體道床病害原因分析及治理措施[J]. 許新樁,董鵬. 路基工程. 2013(06)
[8]CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道道床板混凝土開裂分析及控制措施[J]. 吳維洲,章健華. 中國鐵路. 2013(10)
[9]混凝土干縮開裂機(jī)理宏、細(xì)觀力學(xué)分析研究進(jìn)展[J]. 劉有志,張國新. 水力發(fā)電. 2013(04)
[10]路基雙塊式無砟軌道裂縫控制試驗(yàn)研究[J]. 吳承錦,蔡文鋒. 高速鐵路技術(shù). 2013(01)
博士論文
[1]高速鐵路無砟軌道空間精細(xì)化分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 趙磊.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]路基上雙塊式無砟軌道空間力學(xué)及裂縫特性研究[D]. 張勇.中南大學(xué) 2011
[2]基于ANSYS的混凝土結(jié)構(gòu)碳化過程數(shù)值模擬分析[D]. 王路平.中南大學(xué) 2010
[3]混凝土的碳化性能與氣滲性能研究[D]. 楊軍.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3431520
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外無砟軌道發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 混凝土結(jié)構(gòu)開裂及碳化研究現(xiàn)狀
1.3.1 混凝土開裂的相關(guān)研究
1.3.2 整體道床開裂的相關(guān)研究
1.3.3 混凝土碳化的相關(guān)研究
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究技術(shù)路線
第二章 整體道床開裂現(xiàn)狀及裂縫開展機(jī)理分析
2.1 西北地區(qū)整體道床開裂現(xiàn)狀調(diào)研
2.1.1 主要裂縫形式及其分布情況調(diào)研
2.1.2 主要裂縫開裂寬度調(diào)研
2.2 整體道床開裂機(jī)理分析
2.2.1 混凝土凝結(jié)硬化收縮引起的裂縫
2.2.2 混凝土干燥收縮引起的裂縫
2.2.3 基礎(chǔ)沉降引起的裂縫
2.2.4 溫度荷載引起的裂縫
2.3 環(huán)境條件對(duì)整體道床開裂的影響
2.4 軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)造對(duì)整體道床開裂的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.1 碳化試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 3.1.2 試驗(yàn)流程
3.2 開裂試件制備設(shè)計(jì)
3.2.1 試件制備方案選取
3.2.2 試件制備方案設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 開裂部位碳化規(guī)律試驗(yàn)研究
4.1 開裂試件制備
4.1.1 銅片固定預(yù)埋
4.1.2 銅片最佳拔出時(shí)間研究
4.1.3 成型試件裂縫寬度測(cè)試
4.1.4 開裂試件制備流程
4.2 開裂試件碳化試驗(yàn)
4.2.1 碳化試驗(yàn)主要儀器及相關(guān)規(guī)定
4.2.2 試件密封
4.2.3 碳化參數(shù)設(shè)置
4.3 試驗(yàn)結(jié)果處理分析
4.3.1 表面碳化結(jié)果分析
4.3.2 裂縫深度方向碳化結(jié)果分析
4.3.3 裂縫底部碳化結(jié)果分析
4.3.4 數(shù)據(jù)對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 裂縫部位碳化規(guī)律的數(shù)值模擬
5.1 碳化控制方程推導(dǎo)
5.2 碳化與熱傳導(dǎo)方程的相似性分析
5.3 參數(shù)選取及建模
5.3.1 參數(shù)選取
5.3.2 模型建立
5.3.3 數(shù)據(jù)提取
5.4 模擬結(jié)果處理分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 整體道床開裂防治措施的研究
6.1 軌枕端部應(yīng)力集中開裂控制研究
6.1.1 改進(jìn)措施
6.1.2 改進(jìn)效果
6.2 新舊混凝土粘結(jié)開裂控制研究
6.3 養(yǎng)護(hù)不合理開裂控制研究
6.3.1 現(xiàn)養(yǎng)護(hù)階段存在的問題
6.3.2 養(yǎng)護(hù)控制措施
6.4 整體道床裂縫判定標(biāo)準(zhǔn)的完善
6.4.1 裂縫加權(quán)總寬度理論
6.4.2 考慮裂縫加權(quán)總寬度后的整體道床板損傷等級(jí)評(píng)定
6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]強(qiáng)風(fēng)干寒地區(qū)混凝土抗裂性能試驗(yàn)研究[J]. 康健,劉建勛,張戎令,趙文斌,趙永鵬. 長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2018(08)
[2]大溫差戈壁地區(qū)高速鐵路無砟軌道混凝土開裂研究[J]. 胡銳鵬,張戎令,王朦詩,郭海貞,李華,婁許煜. 硅酸鹽通報(bào). 2018(06)
[3]風(fēng)區(qū)高速鐵路無砟軌道道床板混凝土裂縫產(chǎn)生及控制[J]. 孔云. 建筑. 2018(08)
[4]CRTSⅡ型板式無砟軌道板間接縫開裂修補(bǔ)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 黃海. 江西建材. 2018(04)
[5]無砟軌道混凝土開裂特性模型試驗(yàn)研究[J]. 劉學(xué)毅,蘇成光,向芬,劉丹,丁晨旭,趙坪銳. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(07)
[6]混凝土結(jié)構(gòu)碳化進(jìn)程實(shí)時(shí)仿真分析[J]. 王青,衛(wèi)軍,董榮珍,徐港. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]小棕溪隧道整體道床病害原因分析及治理措施[J]. 許新樁,董鵬. 路基工程. 2013(06)
[8]CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道道床板混凝土開裂分析及控制措施[J]. 吳維洲,章健華. 中國鐵路. 2013(10)
[9]混凝土干縮開裂機(jī)理宏、細(xì)觀力學(xué)分析研究進(jìn)展[J]. 劉有志,張國新. 水力發(fā)電. 2013(04)
[10]路基雙塊式無砟軌道裂縫控制試驗(yàn)研究[J]. 吳承錦,蔡文鋒. 高速鐵路技術(shù). 2013(01)
博士論文
[1]高速鐵路無砟軌道空間精細(xì)化分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 趙磊.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]路基上雙塊式無砟軌道空間力學(xué)及裂縫特性研究[D]. 張勇.中南大學(xué) 2011
[2]基于ANSYS的混凝土結(jié)構(gòu)碳化過程數(shù)值模擬分析[D]. 王路平.中南大學(xué) 2010
[3]混凝土的碳化性能與氣滲性能研究[D]. 楊軍.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3431520
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