李思云，杨荣山

(西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都　610031)



CRTS-I型板式无砟轨道疲劳寿命研究

李思云，杨荣山

(西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都610031)

摘要:为研究无砟轨道在列车荷载和环境温度共同作用下的疲劳特性，以CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道为研究对象，建立弹性地基梁－体模型，计算出列车荷载和温度梯度作用下轨道结构的垂向最大应力，并结合普通混凝土结构S-N曲线的疲劳寿命分析方程和CA砂浆在不同温度时的疲劳方程，预测了CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道各结构层在规定服役年限内的疲劳寿命。计算表明，对于有限的作用次数，CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道各结构层受到的最大应力均未超过相应的混凝土强度值。根据各结构层最大应力预测出的相应疲劳寿命表明，CA砂浆在25～30年后将出现疲劳损伤，而在规定年限60年内，CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道其他结构层不会出现疲劳损伤，能达到客运专线服役期内的要求。

关键词:板式无砟轨道;疲劳损伤;疲劳寿命;列车荷载;温度荷载

CRTSⅠ型板式无砟轨道在国内铁路上有着广泛的应用，主要由钢轨、扣件系统、轨道板、CA砂浆层以及底座板等组成。疲劳损伤是结构在重复的荷载作用下内部材料发生的性能折减现象，由于轨道系统完全裸露在自然环境下，不可避免地会受到自然温度的影响，尤其是在昼夜温差较大的寒冷地区，同时加上列车荷载的反复作用，则会发生相应疲劳损伤。

德国在研究双块式无砟轨道疲劳特性时，根据由相关理论和有限单元法得到的道床板静弯应力，在综合考虑轨道不平顺、道床板温度力及混凝土收缩等因素的基础上得出道床板的疲劳弯应力的具体表达式［1］。……