胡 杰

(宁乡市交通运输局， 湖南 长沙 410075)

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构体系主要应用在京津、京沪、宁杭等设计时速为350 km/h的高铁线上，在运营过程中受到列车荷载与环境荷载共同作用，轨道板顶面扣件附近以及底面板角处出现了较为严重的开裂现象[1]，降低了轨道板整体性能和刚度，影响了列车运行安全与舒适性等[2]。目前设计规范[3]给出如下所示的轨道板抗裂检算公式：

σck-σpc≤ftk

(1)

式中：σck为作用标准组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σpc为扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力；ftk为混凝土抗拉强度标准值。

轨道板与底座板之间采用低弹模砂浆层衔接，轨道板上方受扣件与无缝钢轨的约束，梁轨作用机理较为复杂，因而σck、σpc的解析表达式并未给出。为了全面分析轨道板开裂机理及最不利位置，学者们借助有限元分析技术，开展了轨道结构混凝土拉压应力计算及开裂研究。蔡小培等[4]通过建立桥上纵连板式无砟轨道无缝线路的纵-横-垂向空间有限元模型得出：滑动层摩擦系数越大，轨道板纵向力越大，轨道板出现裂缝的几率就越大；李东昇等[5]建立了CRTSⅡ型板式无砟轨道三维实体有限元模型，探讨了当梁体从0℃升或降20℃轨道底座板纵向与横向的拉、压应力变化；孙璐等[6]得出：设计荷载300kN条件下，轨道板最大拉应力与最大压应力均小于允许应力，因而受到竖向列车荷载作用下轨道板不会产生开裂以及压碎破坏现象；刘成轩等……