自密实混凝土性能劣化对CRTS Ⅲ型板式轨道荷载效应的影响

充填层是CRTS Ⅲ型板式轨道的核心部件,由于板式轨道是典型的“三明治”结构,充填层易受环境的影响而出现性能劣化,从而对轨道结构不利。为探究充填层自密实混凝土性能劣化对板式轨道荷载效应的影响,采用ABAQUS软件并结合已有的充填层混凝土损伤研究结果,建立充填层整体损伤工况和更接近实际使用情况的充填层梯度损伤工况的轨道结构有限元模型,计算轨道结构在不同工况的列车荷载和温度荷载下,轨道板、充填层和底座板的应力与位移变化情况,分析充填层疲劳损伤对轨道结构整体性能的影响。结果表明,充填层混凝土的整体损伤将导致充填层刚度显著下降,在列车和温度荷载下,轨道板和充填层组成的复合板易出现各方向的位移,使轨道结构出现局部磨耗增加和轨道不平顺等现象;充填层受荷时各向应力均大幅减小,轨道板的总体应力上升且易出现应力集中,底座板应力相较于其上部结构受充填层性能变化的影响较小。充填层出现四周梯度损伤时,不同荷载作用下,从损伤区至未损伤区应力和位移表现为连续变化,未出现明显的应力集中和应力突变;不同荷载作用下,轨道结构出现损伤的区域应力明显下降,但未发生损伤的板中部区域应力上升,加速了板中部区域的动载疲劳效应,间接增加了轨道结构的疲劳损伤。

减振CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构谐响应分析

研究目的：高速列车运行引起的振动噪声问题日益受到广泛关注,采用减振型无砟轨道结构可在一定程度上减少该问题。本文以减振CRTSⅢ型板式无砟轨道为研究对象,基于振动理论和有限元方法,建立二维轨道结构频域分析模型,以传递函数和隔振效率为评价指标,研究其在频域内的振动传递特性和隔振性能,分析轨道结构参数对轨道系统隔振效率的影响,并提出相应轨道结构参数的建议值。研究结论：（1）减振CRTSⅢ型板式无砟轨道对中高频有较好的隔振效果;（2）增大轨道板厚度和密度都能提高轨道系统的隔振效率,其中增大轨道板密度的措施更优;（3）建议减振垫层面阻尼的取值范围为0.1～0.25 MN·s/m^3,面刚度在轨道结构变形及受力允许的范围内尽量选取较低值;（4）该研究成果可为减振CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的设计与施工提供理论参考。

减振CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路隧过渡段动力分析

为了设置合理的过渡段长度，最大限度地减小路基与隧道之间变形差对行车安全性和舒适性的影响，基于有限元方法和车辆．轨道垂向耦合动力学理论，建立了列车一轨道一路隧过渡段垂向耦合动力分析模型．以钢轨挠度变化率、车体加速度和轮轨力等作为评价指标，对路隧过渡段动力特性进行分析，提出了路基与隧道内同时设置过渡段时，减振橡胶垫层的刚度建议值和布置方式，以及仅在隧道内设置过渡段时过渡段长度的建议值．研究结果表明：过渡段橡胶垫层的刚度可采用分级过渡的方式，减振橡胶垫层的刚度比不宜超过2；在过渡段，以车体振动加速度为控制指标，从保障行车安全和减小过渡段维修工作量的角度出发，建议隧道内过渡段的设计长度为25～30m．

一种抑制CRTS Ⅲ型轨道板离缝的门型筋加密方案

研究目的:轨道板与自密实混凝土层间的离缝是服役过程中CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的典型病害之一。本文根据CRTSⅢ型板式无砟轨道结构的受力特点,通过建立有限元力学分析模型,提出一种抑制轨道板与自密实混凝土层离缝的"T"型门型筋加密方案。研究结论:(1)负温度梯度荷载作用是导致板边离缝的主要原因,而列车荷载和正温度梯度荷载耦合作用是导致板中和轨下离缝的主要原因;(2)无离缝时,门型筋加密后轨道板与自密实混凝土层界面竖向最大拉应力降低80%;(3)有离缝时,门型筋加密后离缝处界面竖向拉应力显著降低87%;(4)"T"型门型筋加密方案有利于提高轨道板与自密实混凝土层界面竖向拉裂的安全系数,降低界面离缝的发生概率,减缓离缝区域的扩展速度,提高服役过程中轨道结构的耐久性;(5)该研究成果对于优化CRTSⅢ型板式无砟轨道的结构设计具有参考价值。

CRTSⅢ型板式无砟轨道技术·专家解读--CRTSⅢ型板式无砟轨道系统技术

高平顺的轨道结构是保证高速列车安全、平稳运行的基础，无砟轨道因具有高平顺、高稳定、少维修等优点，在国外高速铁路建设中得到广泛应用。为适应我国高速铁路初期建设需求，在引进国外技术基础上，我国形成了CRTSI、Ⅱ型板式和双块式无砟轨道并推广应用，但存在现浇道床开裂、沥青砂浆充填层与钢筋混凝土主体结构寿命不匹配、连续结构温度变形等问题，并在我国铁路“走出去”过程中受到相关知识产权的制约。介绍CRTSⅢ型板式无砟轨道研发背景及主要研发历程，阐明其结构特征和技术特点，并从设计理论、轨道结构及接口设计、主要工程材料、轨道板制造、轨道结构施工、养护维修及配套技术标准体系等方面详细说明。CRTSHI型板式无砟轨道系统的研发，突破了国外专利制约，补齐了高速铁路在基础设施领域技术输出的短板，为“一带一路”倡议和高速铁路“走出去”战略实施提供有力的技术支撑。

高速铁路CRTSⅢ型预制轨道板平面度关键影响参数

针对个别线路CRTSⅢ型轨道板脱模时已存在上拱的问题,建立了轨道板-模板一体化分析模型,研究预应力施加、混凝土收缩等因素对预制轨道板平面度的影响规律。结果表明:预应力及其偏心、轨道板顶面和底面弹性模量差异、养护过程中温度梯度对预制轨道板平面度影响较小,底模承轨槽约束条件下的混凝土收缩是影响预制轨道板平面度的关键因素。轨道板预制过程中混凝土收缩控制试验表明,在保证模板精度条件下,养护过程中补水可显著减小预制轨道板平面度上拱幅值。