循环荷载下无砟轨道-桥梁结构体系刚度退化性能

论文摘要

为了预测高速铁路无砟轨道-梁桥结构体系的长期性能演化规律,在充分考虑轨道层间黏结性能的基础上,建立CRTSⅡ型无砟轨道-简支梁桥结构空间有限元模型。基于材料疲劳力学性能的研究,通过1次静力加载,确定材料刚度退化曲线并构造不同服役期时荷载循环加载N次后的等效静力模型,分析结构在列车荷载、温度作用或它们共同作用下的工作性能。研究结果表明:在正温度作用下,结构体系整体在纵向以受压为主;在负温度下,结构体系整体上在纵向以受拉为主;在单线列车荷载下,轨道各层纵向在梁端处受拉、跨中处受压;轨道各层应力随结构服役时间增加不断减小,各层纵向与竖向位移则不断增大;结构各层的应力与位移随结构服役时间的变化规律与材料疲劳性能的3阶段变化规律较相似;结构体系在温度与单线列车荷载共同作用下,有载侧与无载侧的力学反应稍有不同,单线列车荷载的存在仅影响结构服役初期不同侧的响应值,对结构的力学性能随服役时间变化的规律影响不大。

论文目录

• 1 有限元模型的建立
• 2 结构刚度退化分析方法的确定
•   2.1 荷载模式与循环作用次数的确定
•     2.1.1 荷载工况分析
•     2.1.2 循环作用次数的确定
•   2.2 循环荷载作用后材料剩余刚度的计算
•   2.3 研究思路
• 3 刚度退化后结构体系受力性能分析
•   3.1 正梯度温度作用下的结构受力分析
•     3.1.1 结构各层应力分析
•     3.1.2 结构各层变形分析
•   3.2 整体降温作用下结构应力分析
•   3.3 单线列车荷载单独作用下结构受力分析
•     3.3.1 应力分析
•     3.3.2 变形分析
•   3.4 列车荷载与整体降温作用下结构受力分析
•     3.4.1 应力分析
•     3.4.2 变形分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李龙祥,周凌宇,黄戡,张燕,赵磊

关键词: 无砟轨道梁桥结构体系,刚度退化,等效静力分析,经时性能演化

来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年10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,广西交通设计集团有限公司,长沙理工大学土木工程学院,中铁上海设计院集团有限公司

基金: 国家自然科学基金资助项目(51578546),高速铁路基础研究联合基金资助项目(U1434204),湖南省教育厅科学研究重点项目(18A127),长沙理工大学“双一流”科学研究国际合作拓展项目(2018IC19)~~

分类号: U441.7;U213.244

页码: 2481-2490

总页数: 10

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