闫 斌，刘 施，戴公连，蒲 浩

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；2.中南大学 高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙 410075)

混凝土材料导热率较低，在太阳辐射、对流换热和辐射换热作用下，无砟轨道结构内部存在竖向非线性温度梯度。该温度梯度对纵连板式无砟轨道结构工作性能的影响为：增加连续轨道结构的不稳定性，增大高温季节轨道板上拱的概率；温度梯度作用下轨道板反复翘曲变形，导致砂浆层出现离缝，影响行车舒适性和轨道耐久性[1,2]。

国内外学者针对日照作用下桥梁结构的温度场进行了研究[3-5]，涉及组合结构桥梁[6]、混凝土箱梁[7,8]、混凝土槽形梁[9,10]等桥梁类型，并探讨了桥面铺装层厚度、混凝土表面吸收率等参数对桥梁温度场的影响[11]。笔者前期还研究了日照作用下混凝土连续箱梁桥上无缝线路的受力情况[12]。但以上研究多针对具体桥梁工程实例，应用存在较大的局限性，且无砟轨道的温度场分布情况尚不明确。

为研究无砟轨道竖向温度场分布规律，本文将混凝土与外界环境的热交换过程简化为太阳辐射、对流换热和辐射换热三类，并将三类热交换统一转换为热流密度边界条件。基于通用有限元软件ANSYS，建立考虑箱梁结构影响的桥上纵连板式无砟轨道温度场热力学分析模型，通过实测结果验证分析的准确性。在此基础上，研究经纬度、环境温度对无砟轨道温度梯度的影响规律，获得无砟轨道竖向温度梯度拟合公式，针对我国主要城市提出相应修正参数，为我国无砟轨道温度荷载的确定提供参考。……