高鐵無砟軌道下瀝青混凝土層服役性能及開裂機理研究
發(fā)布時間:2021-10-23 15:53
高速鐵路具有高安全、高速度、高平順的優(yōu)點,近年來在我國飛速發(fā)展。路基作為軌道結構的基礎,其強度、剛度與穩(wěn)定性對列車的安全平穩(wěn)運行意義重大。路基的工作狀態(tài)與含水率密切相關,因此實際工程中需要采取多種防排水措施,做好路基防排水工作。由于瀝青混凝土具有粘彈性特性,強度與柔性好的優(yōu)勢,目前在我國高速鐵路路基防水層材料中逐漸代替水泥混凝土。但運營中也發(fā)現(xiàn),高速鐵路無砟軌道下瀝青混凝土層出現(xiàn)了開裂病害,使防水功能下降,并引發(fā)翻漿冒泥等病害,給高速鐵路的安全運營構成巨大威脅。因此,對于高速鐵路無砟軌道下瀝青混凝土層的開裂問題亟待解決。論文以無砟軌道下瀝青混凝土層為研究對象,基于廣義Maxwell粘彈性模型建立無砟軌道-瀝青混凝土層-路基靜動力有限元模型;研究瀝青混凝土層在溫度荷載及列車荷載作用下的力學性能及開裂機理,并通過擴展有限元模型分析底座板伸縮縫位置瀝青混凝土層的開裂過程及裂紋擴展特性;在此基礎上,提出相關工程措施以改善瀝青混凝土層受力狀態(tài),為瀝青混凝土層的工程應用提供理論支撐。研究表明:溫度荷載下,瀝青混凝土層在底座板伸縮縫位置處受力變形最大,經(jīng)過長期的溫度荷載作用會出現(xiàn)疲勞開裂,這也和實際...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)??Fig.?1-1?“Eight?vertical?eight?horizontal”?high?speed?railway?network??
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相關技術規(guī)范缺乏,所以并未大范圍推廣使用。目前僅在哈齊、武廣、鄭??徐等高鐵線路鋪設了試驗段,從服役現(xiàn)狀來看,部分地段瀝青混凝土層出現(xiàn)了較??為嚴重的開裂,裂縫以橫縫為主,如圖1-3所示。開裂后的瀝青混凝土層失去其??防水功能,將引發(fā)一系列病害。如當雨季來臨時,雨水滲入路基,影響路基強度,??在列車動荷載作用下,引起基床的變形、翻漿冒泥等病害;在季節(jié)性凍土地區(qū),??入凍前的降雨使得路基的凍脹和融沉尤為突出,嚴重影響路基的長期穩(wěn)定性。上??述病害對高速鐵路的安全運營構成巨大威脅。??^?A,??mMkm??圖1-3軌道結構下瀝青混凝土層開裂病害??Fig.?1-3?The?crack?of?asphalt?concrete?layer?under?track?structure??2??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵路瀝青混凝土溫度離析控制技術研究[J]. 石越峰,蔡德鉤,樓梁偉,姚建平,許俊磊,張世杰. 鐵道建筑. 2019(01)
[2]高速鐵路路基瀝青混凝土防水封閉層技術綜述[J]. 石越峰,蔡德鉤,閆宏業(yè),仲新華,姚建平,樓梁偉. 鐵道建筑. 2018(01)
[3]軌道板與砂漿粘結試驗及內(nèi)聚力模型參數(shù)研究[J]. 劉學毅,蘇成光,劉丹,向芬,龔闖,趙坪銳. 鐵道工程學報. 2017(03)
[4]板式無砟軌道路基翻漿整治效果研究[J]. 劉亭,蘇謙,趙文輝,劉寶,黃俊杰. 鐵道學報. 2015(12)
[5]澆注式瀝青混合料抗剪強度及標準研究[J]. 錢振東,金磊,鄭彧. 湖南大學學報(自然科學版). 2015(05)
[6]高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道結構動力特性分析[J]. 孫璐,段雨芬,趙磊,張永明. 東南大學學報(自然科學版). 2014(02)
[7]路基地段CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板限位凹槽設置方式研究[J]. 王璞,高亮,趙磊,曲村. 工程力學. 2014(02)
[8]新老混凝土結合面斷裂——接觸耦合分析[J]. 陳芳芳,武永新. 低溫建筑技術. 2014(01)
[9]高模量瀝青混凝土路面永久變形[J]. 周慶華,沙愛民. 長安大學學報(自然科學版). 2013(05)
[10]路基上CRTSⅢ型板式無砟軌道設計方案比較分析[J]. 高亮,趙磊,曲村,蔡小培. 同濟大學學報(自然科學版). 2013(06)
博士論文
[1]基于擴展有限元的瀝青路面疲勞開裂行為的數(shù)值研究[D]. 金光來.東南大學 2015
[2]瀝青路面低溫開裂力學分析[D]. 孫紅燕.長安大學 2013
[3]高速鐵路瀝青混凝土軌下基礎結構行為與材料設計[D]. 方明鏡.西南交通大學 2012
[4]澆注式瀝青混凝土(GA)疲勞性能研究[D]. 張華.重慶大學 2010
碩士論文
[1]季凍區(qū)高速鐵路瀝青混凝土強化基床表層材料制備技術與綜合性能試驗研究[D]. 冷嚴.西南交通大學 2018
[2]基于擴展有限元的瀝青路面開裂研究[D]. 潘雁石.西南交通大學 2018
[3]CRTSⅢ型無砟軌道瀝青混凝土軌下基礎動力特性研究[D]. 王萌.東南大學 2017
[4]瀝青混凝土路面中粘彈性-熱力學模型及裂紋擴展[D]. 李妍.石家莊鐵道大學 2016
[5]瀝青混合料粘彈性模型的適用性研究[D]. 梁國彥.山東建筑大學 2016
[6]板式無砟軌道溫度場特性及效應研究[D]. 尤明熙.北京交通大學 2016
[7]高速鐵路路基段CRTSⅢ型板式無砟軌道結構選型研究[D]. 譚丙磊.中國鐵道科學研究院 2015
[8]高寒地區(qū)高速鐵路路基瀝青混凝土封閉層研究[D]. 王征.東南大學 2015
[9]環(huán)氧瀝青混凝土在高速鐵路無砟軌道軌下基礎中的應用[D]. 劉昕依.東南大學 2015
[10]北京地鐵無砟軌道開裂機理及其對列車運營安全的影響研究[D]. 方樹薇.北京交通大學 2014
本文編號:3453469
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)??Fig.?1-1?“Eight?vertical?eight?horizontal”?high?speed?railway?network??
r_J?^?瀝音混凝土層??im&s??圖1-2瀝青混凝土層鋪設位置??Fig.?1-2?The?position?of?asphalt?concrete?layer??瀝青混凝土材料已廣泛應用于公路路面工程中,研究體系較為完整,技術應??用較為成熟。但瀝青混凝土材料在軌道結構中的研究及應用尚不成熟,工程經(jīng)驗??缺少,相關技術規(guī)范缺乏,所以并未大范圍推廣使用。目前僅在哈齊、武廣、鄭??徐等高鐵線路鋪設了試驗段,從服役現(xiàn)狀來看,部分地段瀝青混凝土層出現(xiàn)了較??為嚴重的開裂,裂縫以橫縫為主,如圖1-3所示。開裂后的瀝青混凝土層失去其??防水功能,將引發(fā)一系列病害。如當雨季來臨時,雨水滲入路基,影響路基強度,??在列車動荷載作用下,引起基床的變形、翻漿冒泥等病害;在季節(jié)性凍土地區(qū),??入凍前的降雨使得路基的凍脹和融沉尤為突出,嚴重影響路基的長期穩(wěn)定性。上??述病害對高速鐵路的安全運營構成巨大威脅。??
相關技術規(guī)范缺乏,所以并未大范圍推廣使用。目前僅在哈齊、武廣、鄭??徐等高鐵線路鋪設了試驗段,從服役現(xiàn)狀來看,部分地段瀝青混凝土層出現(xiàn)了較??為嚴重的開裂,裂縫以橫縫為主,如圖1-3所示。開裂后的瀝青混凝土層失去其??防水功能,將引發(fā)一系列病害。如當雨季來臨時,雨水滲入路基,影響路基強度,??在列車動荷載作用下,引起基床的變形、翻漿冒泥等病害;在季節(jié)性凍土地區(qū),??入凍前的降雨使得路基的凍脹和融沉尤為突出,嚴重影響路基的長期穩(wěn)定性。上??述病害對高速鐵路的安全運營構成巨大威脅。??^?A,??mMkm??圖1-3軌道結構下瀝青混凝土層開裂病害??Fig.?1-3?The?crack?of?asphalt?concrete?layer?under?track?structure??2??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵路瀝青混凝土溫度離析控制技術研究[J]. 石越峰,蔡德鉤,樓梁偉,姚建平,許俊磊,張世杰. 鐵道建筑. 2019(01)
[2]高速鐵路路基瀝青混凝土防水封閉層技術綜述[J]. 石越峰,蔡德鉤,閆宏業(yè),仲新華,姚建平,樓梁偉. 鐵道建筑. 2018(01)
[3]軌道板與砂漿粘結試驗及內(nèi)聚力模型參數(shù)研究[J]. 劉學毅,蘇成光,劉丹,向芬,龔闖,趙坪銳. 鐵道工程學報. 2017(03)
[4]板式無砟軌道路基翻漿整治效果研究[J]. 劉亭,蘇謙,趙文輝,劉寶,黃俊杰. 鐵道學報. 2015(12)
[5]澆注式瀝青混合料抗剪強度及標準研究[J]. 錢振東,金磊,鄭彧. 湖南大學學報(自然科學版). 2015(05)
[6]高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道結構動力特性分析[J]. 孫璐,段雨芬,趙磊,張永明. 東南大學學報(自然科學版). 2014(02)
[7]路基地段CRTSⅢ型板式無砟軌道底座板限位凹槽設置方式研究[J]. 王璞,高亮,趙磊,曲村. 工程力學. 2014(02)
[8]新老混凝土結合面斷裂——接觸耦合分析[J]. 陳芳芳,武永新. 低溫建筑技術. 2014(01)
[9]高模量瀝青混凝土路面永久變形[J]. 周慶華,沙愛民. 長安大學學報(自然科學版). 2013(05)
[10]路基上CRTSⅢ型板式無砟軌道設計方案比較分析[J]. 高亮,趙磊,曲村,蔡小培. 同濟大學學報(自然科學版). 2013(06)
博士論文
[1]基于擴展有限元的瀝青路面疲勞開裂行為的數(shù)值研究[D]. 金光來.東南大學 2015
[2]瀝青路面低溫開裂力學分析[D]. 孫紅燕.長安大學 2013
[3]高速鐵路瀝青混凝土軌下基礎結構行為與材料設計[D]. 方明鏡.西南交通大學 2012
[4]澆注式瀝青混凝土(GA)疲勞性能研究[D]. 張華.重慶大學 2010
碩士論文
[1]季凍區(qū)高速鐵路瀝青混凝土強化基床表層材料制備技術與綜合性能試驗研究[D]. 冷嚴.西南交通大學 2018
[2]基于擴展有限元的瀝青路面開裂研究[D]. 潘雁石.西南交通大學 2018
[3]CRTSⅢ型無砟軌道瀝青混凝土軌下基礎動力特性研究[D]. 王萌.東南大學 2017
[4]瀝青混凝土路面中粘彈性-熱力學模型及裂紋擴展[D]. 李妍.石家莊鐵道大學 2016
[5]瀝青混合料粘彈性模型的適用性研究[D]. 梁國彥.山東建筑大學 2016
[6]板式無砟軌道溫度場特性及效應研究[D]. 尤明熙.北京交通大學 2016
[7]高速鐵路路基段CRTSⅢ型板式無砟軌道結構選型研究[D]. 譚丙磊.中國鐵道科學研究院 2015
[8]高寒地區(qū)高速鐵路路基瀝青混凝土封閉層研究[D]. 王征.東南大學 2015
[9]環(huán)氧瀝青混凝土在高速鐵路無砟軌道軌下基礎中的應用[D]. 劉昕依.東南大學 2015
[10]北京地鐵無砟軌道開裂機理及其對列車運營安全的影響研究[D]. 方樹薇.北京交通大學 2014
本文編號:3453469
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