列车荷载作用下无砟轨道层间裂缝内水压力分布

基于流固耦合理论和理想空气状态方程,采用控制体积法导出列车荷载作用下无砟轨道层间含水裂缝内动水压力分布的解析式。理论分析表明：不饱和含水裂缝内的水压力分布可依据空气与水的交界面和驻点位置分为3个区段;加载时,水压力最大值发生在裂缝内水流速为零的驻点位置,并在驻点处沿里、外2个相反的方向呈减小趋势;卸载时,水压力最小值发生在驻点的位置,并沿着里、外2个相反的方向呈增加趋势;荷载频率是影响无砟轨道层间裂缝内水压力的重要因素,且水压力随着荷载频率的增加而增加,并呈二次方关系。频率为1～10Hz列车载荷作用下含水裂缝无砟轨道模型的动水压力试验结果表明：水压力的变化周期与荷载周期保持一致,水压力与荷载频率基本呈二次方关系,试验与理论分析结果基本一致,验证了提出的无砟轨道含水裂缝内水压力分布理论的正确性。

重载汽车荷载下平交道口的钢轨伤损分析

针对目前在厂矿铁路外围平交道口中走行轨轨腰处和轨头下颚的裂纹,建立平交道口中走行轨及其横向支撑的有限元模型,分析了不同横向支撑条件(无支撑、倒放钢轨连续支撑、倒放钢轨间断支撑、连续刚度支撑、间断点弹簧支撑)下荷载冲击处钢轨断面内从轨腰底部至轨头下颚处的应力和位移。研究结果表明:在重载汽车冲击作用下,若走行轨的横向支撑刚度不足或横向支撑未顶实,则导致走行轨的轨腰处垂向应力过大,出现裂纹,在荷载反复作用下裂纹沿走行轨线路纵向发展,且走行轨的轨头最大横向位移为2.4 mm,危及行车安全;在直线地段的平交道口,采用倒放钢轨连续支撑走行轨效果较好;在曲线地段的平交道口地段,建议采用刚度为50~100 k N/mm的连续横向支撑材料代替倒放钢轨。

基于极限状态法的宽轨距CRTSⅢ型板式无砟轨道配筋研究

针对CRTSⅢ型板无砟轨道适应性研究,建立宽轨距CRTSⅢ型板式无砟轨道的板壳模型,在路基和桥梁上,按不同设计荷载(列车竖向荷载、横向荷载、温度梯度和基础不均匀沉降荷载)作用,分别将轨道板和自密实混凝土在黏结性较强时折合为等效单层复合板结构和粘结性弱时的双层结构,采用极限状态法,按基本组合和偶然组合对宽轨距CRTSⅢ型轨道板进行配筋计算和设计,对轨道板中钢筋混凝土应力、配筋率、受压区高度、裂缝宽度和承载能力进行验算,并对轨道板在运输、吊装、施工和维修中可能出现的临时荷载进行强度检算。检算结果符合设计要求,为宽轨距CRTSⅢ型板无砟轨道适应性提供技术理论支撑。