CRTSⅡ型無砟軌道板疲勞時變可靠度研究
發(fā)布時間:2022-01-20 11:36
針對CRTSⅡ型軌道板疲勞的潛在失效模式,依據(jù)混凝土材料的疲勞性能,建立列車荷載與溫度荷載共同作用下CRTSⅡ型軌道板混凝土疲勞功能函數(shù),利用該功能函數(shù)開展基于時變可靠度理論的CRTSⅡ型軌道板疲勞時變可靠性研究。時變可靠度、時點(diǎn)可靠度及蒙特卡洛的計算結(jié)果對比表明:時點(diǎn)可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛結(jié)果有較大誤差,而本文采用的時變可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛方法的輸出結(jié)果幾乎一致,說明本文方法計算精度較高。算例結(jié)果表明,在軌道板服役后期,軌道板縱向軌下截面處受拉邊緣纖維混凝土容易發(fā)生彎拉疲勞開裂,這說明作為主要承受疲勞荷載(循環(huán)次數(shù)較多、荷載較大)的構(gòu)件,軌道板的抗疲勞性能需進(jìn)一步加強(qiáng)。
【文章來源】:鐵道學(xué)報. 2020,42(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
無砟軌道梁-板理論的計算模型
從圖2可以看出:傳統(tǒng)的時點(diǎn)可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛結(jié)果有較大誤差,而本文采用的時變可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛方法的輸出結(jié)果幾乎一致,這表明本文采用的時變可靠度方法更適用于軌道板疲勞可靠度的計算。同時,從圖2得到軌道板疲勞時變可靠度變化規(guī)律:CRTSⅡ型軌道板軌下截面處橫向及縱向受壓受彎壓邊緣纖維處混凝土彎壓疲勞壓潰失效模式對應(yīng)的疲勞可靠指標(biāo)均大于5,相應(yīng)失效概率均小于3×10-7,基本不會發(fā)生疲勞開裂,尤其是橫向,疲勞可靠指標(biāo)大于9,發(fā)生混凝土彎壓疲勞壓潰的失效概率幾乎為0;軌道板橫向受彎拉邊緣纖維處混凝土彎拉疲勞開裂的疲勞可靠指標(biāo)β∈[2.337 8, 3.745 5],相應(yīng)的失效概率Pf ∈[9.0017×10-5,9.7×10-3],軌道板在軌下截面處縱向受拉邊緣纖維混凝土彎拉疲勞開裂失效模式的疲勞可靠指標(biāo)僅在[0.543 2, 1.421 3]之間,對應(yīng)失效概率Pf∈[0.077 6, 0.293 5],這表明在無預(yù)應(yīng)力作用時,軌道板縱向軌下截面處受拉邊緣纖維混凝土在長期的重復(fù)荷載作用下發(fā)生彎拉疲勞開裂的相對概率較大,較易發(fā)生彎拉疲勞破壞,尤其是服役后期。這說明軌道板作為主要承受循環(huán)次數(shù)較多且重復(fù)荷載較大疲勞荷載的構(gòu)件,其疲勞性能需進(jìn)一步控制和加強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]組合荷載下橋上縱連板式無砟軌道疲勞特性[J]. 徐慶元,林青騰,方子勻,張澤,婁平,肖祖材,段俊. 中國鐵道科學(xué). 2017(06)
[2]橋上CRTSⅡ型板式無砟軌道混凝土疲勞壽命預(yù)測模型試驗研究[J]. 徐慶元,張澤,陳效平,婁平,魏琪,段俊. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2017(08)
[3]橋上縱連板式無砟軌道HRB500鋼筋疲勞壽命預(yù)測模型試驗研究[J]. 徐慶元,張澤,肖祖材,段俊,歐熙,魏琪,婁平. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(07)
[4]橋上縱連板式無砟軌道HRB500鋼筋S-N曲線試驗研究[J]. 徐慶元,魏琪,婁平,段俊,肖祖材,張澤. 鐵道工程學(xué)報. 2017(01)
[5]CRTSⅡ型板式無砟軌道軌道板橫向可靠度的計算方法研究[J]. 李懷龍,趙坪銳,劉志彬. 鐵道建筑. 2015(03)
[6]列車豎向荷載下CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)受力特性試驗研究[J]. 吳斌,陳文榮,劉參,曾志平. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2014(03)
[7]CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的疲勞力學(xué)性能分析[J]. 王青,衛(wèi)軍,董榮珍,徐港. 鐵道工程學(xué)報. 2014(05)
[8]混凝土的多軸疲勞性能[J]. 宋玉普,王懷亮,賈金青. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2008(S1)
博士論文
[1]板式無砟軌道結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 歐祖敏.東南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于可靠度的CRTSⅡ型無砟軌道軌道板耐久性研究[D]. 張國虎.蘭州交通大學(xué) 2014
本文編號:3598752
【文章來源】:鐵道學(xué)報. 2020,42(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
無砟軌道梁-板理論的計算模型
從圖2可以看出:傳統(tǒng)的時點(diǎn)可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛結(jié)果有較大誤差,而本文采用的時變可靠度方法的計算結(jié)果與蒙特卡洛方法的輸出結(jié)果幾乎一致,這表明本文采用的時變可靠度方法更適用于軌道板疲勞可靠度的計算。同時,從圖2得到軌道板疲勞時變可靠度變化規(guī)律:CRTSⅡ型軌道板軌下截面處橫向及縱向受壓受彎壓邊緣纖維處混凝土彎壓疲勞壓潰失效模式對應(yīng)的疲勞可靠指標(biāo)均大于5,相應(yīng)失效概率均小于3×10-7,基本不會發(fā)生疲勞開裂,尤其是橫向,疲勞可靠指標(biāo)大于9,發(fā)生混凝土彎壓疲勞壓潰的失效概率幾乎為0;軌道板橫向受彎拉邊緣纖維處混凝土彎拉疲勞開裂的疲勞可靠指標(biāo)β∈[2.337 8, 3.745 5],相應(yīng)的失效概率Pf ∈[9.0017×10-5,9.7×10-3],軌道板在軌下截面處縱向受拉邊緣纖維混凝土彎拉疲勞開裂失效模式的疲勞可靠指標(biāo)僅在[0.543 2, 1.421 3]之間,對應(yīng)失效概率Pf∈[0.077 6, 0.293 5],這表明在無預(yù)應(yīng)力作用時,軌道板縱向軌下截面處受拉邊緣纖維混凝土在長期的重復(fù)荷載作用下發(fā)生彎拉疲勞開裂的相對概率較大,較易發(fā)生彎拉疲勞破壞,尤其是服役后期。這說明軌道板作為主要承受循環(huán)次數(shù)較多且重復(fù)荷載較大疲勞荷載的構(gòu)件,其疲勞性能需進(jìn)一步控制和加強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]組合荷載下橋上縱連板式無砟軌道疲勞特性[J]. 徐慶元,林青騰,方子勻,張澤,婁平,肖祖材,段俊. 中國鐵道科學(xué). 2017(06)
[2]橋上CRTSⅡ型板式無砟軌道混凝土疲勞壽命預(yù)測模型試驗研究[J]. 徐慶元,張澤,陳效平,婁平,魏琪,段俊. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2017(08)
[3]橋上縱連板式無砟軌道HRB500鋼筋疲勞壽命預(yù)測模型試驗研究[J]. 徐慶元,張澤,肖祖材,段俊,歐熙,魏琪,婁平. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(07)
[4]橋上縱連板式無砟軌道HRB500鋼筋S-N曲線試驗研究[J]. 徐慶元,魏琪,婁平,段俊,肖祖材,張澤. 鐵道工程學(xué)報. 2017(01)
[5]CRTSⅡ型板式無砟軌道軌道板橫向可靠度的計算方法研究[J]. 李懷龍,趙坪銳,劉志彬. 鐵道建筑. 2015(03)
[6]列車豎向荷載下CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)受力特性試驗研究[J]. 吳斌,陳文榮,劉參,曾志平. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2014(03)
[7]CRTSⅡ型板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的疲勞力學(xué)性能分析[J]. 王青,衛(wèi)軍,董榮珍,徐港. 鐵道工程學(xué)報. 2014(05)
[8]混凝土的多軸疲勞性能[J]. 宋玉普,王懷亮,賈金青. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2008(S1)
博士論文
[1]板式無砟軌道結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析方法及其應(yīng)用研究[D]. 歐祖敏.東南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于可靠度的CRTSⅡ型無砟軌道軌道板耐久性研究[D]. 張國虎.蘭州交通大學(xué) 2014
本文編號:3598752
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