基于不等波长模型的II型轨道板上拱稳定性公式
2021-01-19杨俊斌张光明杨荣山刘学毅
中南大学学报(自然科学版) 2020年12期
杨俊斌,张光明,杨荣山,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)
近年来,每逢夏季高温天气,II型无砟轨道结构总会出现轨道板上拱伤损。轨道板上拱的表现形式均为上拱处两侧轨道板向中间破损处的位移,严重时,上拱区域两侧一定长度范围内的扣件与钢轨也发生相对位移,越靠近破损的板间接缝处,位移越大。根据上述上拱伤损的发生时间和表现形式,结合II型轨道板的纵连结构特征,即可知轨道板的上拱伤损为板体内温度压力所致。当温度压力足够大时,轨道板最终会在上拱方向产生明显的结构变形或破坏。轨道板的上拱伤损对线路结构的整体性及平顺性均会造成较大破坏,而且出现频率高,无法事先预测,因此,上拱伤损会严重威胁高速列车行车安全。
目前,国外的纵连无砟轨道未出现轨道板上拱,因此,并未对轨道板上拱进行过相关研究。国内针对轨道板上拱的研究集中于上拱对轨道结构层受力及形变的影响[1-10]以及上拱形成机理[11-16]这2方面。前者主要集中于其对高速列车的行车安全性的影响。后者的研究中,由于轨道板在上拱方向产生明显的结构变形或破坏时即可认为轨道板丧失稳定,因此,曾毅等[15-16]认为轨道板上拱现象的理论研究属于结构稳定性研究范畴,并基于能量准则采用“等波长模型”推导了轨道板上拱稳定性公式,而且采用该公式初步分析了轨道板的上拱……
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