重载铁路隧道底部结构疲劳性能及累积损伤试验研究

论文摘要

根据重载铁路隧道底部疲劳关键部位的力学特性,开展双侧限高静载低动载波动疲劳试验,得到重载铁路隧道底部结构试件的最大拉应变及电导的演化规律,通过分析试验数据研究结构的疲劳性能和累积损伤。结果表明:当最大应力水平不高于0.60时,试件最大拉应变呈2阶段发展,未产生疲劳破坏,其最大拉应变幅值、增速始终保持恒定;当最大应力水平超过0.70时,试件最大拉应变呈"倒S"型3阶段发展,产生疲劳破坏,试件的最大拉应变及其增量、幅值、增速在第Ⅰ和第Ⅲ阶段增长较快,在第Ⅱ阶段呈缓慢线性增长;试件的疲劳寿命随静载、动载的增大而缩短,采用多元线性函数对试验数据进行拟合,得到双参数疲劳寿命(S—N)计算公式;同时,基于试件最大拉应变及电导的时变特性,得到隧道底部结构的非线性累积损伤演化曲线及计算公式。

论文目录

• 1 疲劳试验设计
•   1.1 隧道底部结构疲劳试验系统
•   1.2 循环加载及试验工况
•   1.3 传感器布置
• 2 疲劳试验结果
•   2.1 动载工况
•   2.2 静载工况
•   2.3 2种型式试件的疲劳演化特征对比
•     2.3.1 最大拉应变增量
•     2.3.2 最大拉应变幅值
•     2.3.3 最大拉应变增长速度
• 3 隧道底部结构疲劳性能及累积损伤
•   3.1 疲劳寿命
•   3.2 基于应变的非线性疲劳累积损伤
•   3.3 基于电导的非线性疲劳累积损伤
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘聪,彭立敏,雷明锋,刘宁

关键词: 重载铁路隧道,隧道底部结构,疲劳寿命,疲劳累积损伤,围岩压力,列车荷载

来源: 中国铁道科学 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输,公路与水路运输

单位: 中南大学土木工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(U1361204,51278494)

分类号: U451;U239.4

页码: 77-85

总页数: 9

文件大小: 5827K

下载量: 183