曹世豪，李佳莉，康维新，刘学毅



混凝土-CA砂浆复合试件界面端奇异应力场消除方法研究

曹世豪，李佳莉，康维新，刘学毅

(西南交通大学 高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川 成都 610031)

为研究混凝土-CA砂浆双材料界面端的应力场奇异性，建立混凝土-CA砂浆双材料复合试件轴拉计算模型，并对界面拉应力分布进行分析。基于Bogy特征方程，提出消除混凝土-CA砂浆复合试件界面端奇异性的方法。研究结果表明：混凝土与CA砂浆界面端附近存在应力奇异现象，该应力奇异现象使得界面端点处的应力明显增加。当结合角组合1=2≤72°时，混凝土-CA砂浆界面端的应力奇异性消失，此时应力场为一定值。研究成果可为精确的双材料界面黏结强度试验提供理论依据。

板式无砟轨道；双材料界面端；应力奇异性；Bogy特征方程；结合角组合

CRTSⅡ板式无砟轨道作为典型的层状结构，其层间界面破坏较为严重[1−2]，如图1所示。研究多认为导致层间破坏的外因为较大的列车和温度荷载，而内因是层间作为薄弱环节，其黏结强度不 足所致[3−6]。事实上，由于混凝土和CA砂浆2种材料性能的不同，会在界面端(图2中点)附近产生奇异应力场。该奇异应力场可能是导致层间界面裂纹萌生和扩展的深层次原因，也是造成无法准确测量界面黏结强度的一个重要原因。针对双材料界面端应力奇异性的问题，Bogy等[7−9]利用Mellin变换提出双材料界面端具有应力奇异性的观点。Kubo等[10]利用Airy的应力函数，求得了应力奇异次数为实数时的奇异应力场和位移场。……