客货共线铁路弹性支承块式无砟轨道混凝土支承块结构承载力试验

以客货共线铁路弹性支承块式无砟轨道混凝土支承块为对象,通过开展承载力破坏试验,验证Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》中无砟轨道钢筋混凝土结构抗力计算方法相关规定。结果表明:(1)混凝土支承块结构符合平截面假定,混凝土支承块结构中和轴在截面中线靠上;(2)面支承试件裂缝发展、破坏形式等静载力学性能与简支梁不同,无砟轨道结构极限状态不能照搬GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》的相关规定;(3)建议重点开展单元式无砟轨道结构静载开裂特性试验,并对裂缝截面处纵向受拉钢筋应力计算公式进行优化研究。

高速铁路无砟轨道结构极限状态法配筋设计研究

高速铁路无砟轨道结构设计方法正由容许应力法向极限状态法转换。依据Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》,采用极限状态法对新建商合杭(商丘—合肥—杭州)高速铁路阜阳至杭州段CRTSⅢ型板式无砟轨道底座进行了配筋设计。针对不同轨下基础的CRTSⅠ型、CRTSⅢ型板式无砟轨道及双块式无砟轨道,对比分析了极限状态法、容许应力法及现行通用参考图的配筋结果,从而提出了不同类型无砟轨道结构极限状态法配筋建议。研究成果为高速铁路轨道极限状态法设计和推广应用提供参考。

铁路无缝线路极限状态法和容许应力法设计对比研究

为研究Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》对无缝线路设计的影响,从不同等级的多个铁路项目中选取多座桥梁,对比分析极限状态法和容许应力法的无缝线路设计结果。结果表明:(1)极限状态法计算的最大温降普遍比容许应力法温降限值大,最多大2.0℃,增幅最大为3.0%;极限状态法计算的最大温升普遍比容许应力法温升限值小,最多小1℃,降幅最大为1.5%;二者断缝检算无差别;(2)建议特殊工况采用极限状态法进行无缝线路设计时,同时采用容许应力法校核。

高速铁路无砟轨道结构与下部基础摩擦系数研究

Q/CR 9130—2018《铁路轨道设计规范(极限状态法)》对于整体温度和混凝土收缩作用下无砟轨道结构轴向力计算式中摩擦系数因缺乏试验研究,仅在条文说明中给出建议取值。对现浇混凝土与凿毛混凝土层间静摩擦力开展试验研究,并通过对多个摩擦系数取值方案进行试设计,分析对CRTSⅠ、CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板配筋的影响,主要结论为:(1)1 m^(2)混凝土与凿毛混凝土面层间结合力为401~474 kN,静摩擦系数为0.51~0.96;(2)摩擦系数采用优化方案,底座板配筋比采用现行规范建议取值时的配筋更接近通用参考图配筋;(3)提出摩擦系数取值可优化为:路基地段取1.2,隧道地段取0.8。

基于极限状态法的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构设计研究

基于可靠度理论的极限状态设计法已经成为国际工程结构设计的主流方法。目前CRTSⅢ型板式无砟轨道主体结构设计采用传统的容许应力法,基于极限状态法的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构设计还需更多深入研究,以便我国铁路技术更好地与国际接轨。本文以商合杭铁路某工点为例,研究分析了基于极限状态法的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道底座板配筋设计过程,结果表明:底座板配筋设计时,起控制作用的为裂缝宽度要求而非承载力要求,与长期采用容许应力法得出的设计经验一致。由目前规范给出的极限状态法表达式设计的配筋稍低于容许应力法配筋,但总体差别不大。

京福高铁小半径曲线轨道底座板承载力服役状态可靠度评估

目前对轨道结构的状态评估大多是通过确定性参数进行,而考虑实际上无砟轨道结构的建造及运营过程均面临诸多不确定性,采用可靠度方法评估更为科学。以京福高铁金寨路特大桥小半径曲线段无砟轨道为例,将轨道监测系统与结构可靠度评估结合,对底座板承载力服役状态进行可靠度评估。主要结论有:通过引入基于三阶矩多项式正态变换方法,实现了含未知分布随机变量的无砟轨道结构可靠度分析,该方法在实际工程服役状态可靠度评估应用时有效实用;底座板各测点处承载能力可靠度从2016年到2019年均呈现小幅度减小,2015年6月线路开通运营4年以来,该监测工点底座板承载力服役状态良好;基于监测数据的无砟轨道底座板承载力服役状态可靠度评估方法,实现了在概率意义上精确定量化的无砟轨道服役状态评估,研究成果为建立高铁无砟轨道结构服役性能状态评估体系、制定养护维修策略奠定基础。

无缝线路稳定性极限状态法设计分项系数优化研究

对比《铁路轨道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9130—2018)和《铁路无缝线路设计规范》(TB 10015—2012)两本规范的桥上无缝线路检算结果;并采用一次二阶矩方法计算无缝线路稳定性分项系数,从而提出了优化建议:(1)Q/CR 9130—2018和TB 10015—2012检算结果温升和温降限值差异在2.4%以内;(2)建议Q/CR 9130—2018中无缝线路稳定性将温度力和附加力的计算模型不定性系数分开考虑,且将温度力的系数由1.05优化为1.03。研究成果可为铁路轨道极限状态法设计标准的完善提供参考。