马薇 伍曾 张景坤 黄新杰

(昆明理工大学建筑工程学院 昆明 650500)

0 引言

扣件系统作为轨道结构重要组成部分之一，利用其弹条的弹性变形所提供的扣压力，将钢轨与轨下结构(包括轨枕、道床板等)联结为一个整体，起到减震缓冲和固定钢轨的作用。而弹条作为实现扣件功能的关键部件，在周期性拉、压、弯曲和扭转的复杂载荷作用下会产生疲劳损伤[1]，甚至疲劳断裂。一旦弹条产生断裂，就会加剧轮轨力，缩减扣件系统寿命，乃至引起重大安全事故。因而，对扣件弹条的疲劳研究势在必行。

针对扣件弹条的疲劳损伤，国内外学者做出了许多研究。但是现有文献大多基于数值模拟和裂纹扩展角度进行研究，对弹条本身的疲劳性能研究较少。故本文从弹条疲劳性能入手，首先对W1型弹条进行静力试验，得到弹条在不同预压力下的应力分布状态，再对弹条施加4种疲劳荷载工况，根据得到的弹条疲劳寿命进行可靠性分析和疲劳寿命预测。

1 W1型弹条静力试验

1.1 静力试验

为了准确得到不同预压力下，弹条的应力分布状态，本文采用了电阻应变测量方法进行静力试验。因为实际服役状态下，弹条疲劳断裂常常发生在后端圆弧处，故在弹条试件上布置5个测点，以测量弹条内、外臂和后端圆弧处的应力值，具体测点布置如图1所示。

图1 弹条各部位名称及测点布置

W1型弹条静力试验在MTS810电液伺服液压试验机上进行，如图2所示。试验从0 kN开始加载至35 kN结束……