基于改进混合模式内聚力模型的无砟轨道层间损伤分析
2021-05-13许玉德缪雯颖严道斌祝文君
铁道学报 2021年4期
许玉德,缪雯颖,严道斌,祝文君
(1. 同济大学 道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;2. 同济大学 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室,上海 201804;3.上海市隧道工程轨道设计研究院,上海 200235)
CRTSⅡ型板式无砟轨道是我国高速铁路的重要轨道结构形式之一[1]。高速铁路运营十余年的实践表明,其基本达到了“平顺性高、稳定性好、维修量少”的预期。但是随着运营时间的增加,在列车荷载、温度荷载、环境侵蚀等综合作用下,无砟轨道不可避免地开始出现病害,层间离缝是CRTSⅡ型板式无砟轨道最主要的结构病害之一[2]。揭示无砟轨道层间病害的形成和发展机制,并提出可行的防治措施,是高速铁路全寿命服役周期健康管理的重要组成部分,对指导高速铁路设计、建设和运营维护具有重要意义。
为此,国内外学者针对无砟轨道层间病害问题开展了一系列的研究,采用的研究手段主要有理论分析、模型试验和仿真模拟。在仿真模拟方面,众多研究基于内聚力模型理论,以内聚力单元层表征层间界面,建立考虑层间界面的无砟轨道有限元模型,来模拟外荷载作用下无砟轨道层间损伤行为。赵春发等[3]基于内聚力模型模拟分析了温度梯度循环荷载作用下CRTSⅡ型无砟轨道板与砂浆层黏结界面的累积损伤特性。钟阳龙等[4]引入内聚力模型表征轨道板与砂浆层层间黏结-脱黏-接触的相互作用关系,研究温升温降荷载作用下CRTSⅡ型板式无砟轨道层间界面剪切破坏机制。……
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