雙塊式無砟軌道軌枕與道床交界面損傷特性分析

馬永磊，霍春陽，陳進(jìn)杰，王建西，3

（1. 石家莊鐵道大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，河北 石家莊 050043；2. 石家莊鐵道大學(xué) 土木工程學(xué)院，河北 石家莊 050043；3. 石家莊鐵道大學(xué) 道路與鐵道工程安全保障省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050043）

1 概述

近年來，高速鐵路在我國得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，為適應(yīng)高速度、高密度、高平順性和高穩(wěn)定性的運(yùn)營要求，高速鐵路采用混凝土代替散體道砟的軌道結(jié)構(gòu)，即為無砟軌道。CRTSⅠ型雙塊式作為無砟軌道主要結(jié)構(gòu)形式之一，在我國得到廣泛應(yīng)用。在高速鐵路個(gè)別地段雙塊式無砟軌道暴露出一些問題：在道床板與軌枕交界處新舊混凝土粘結(jié)性差、易開裂等[1-3]。從材料本質(zhì)上講，雙塊式無砟軌道軌枕與道床板交界面的研究屬于新舊混凝土粘結(jié)問題。許金泉[4]建立了基于力學(xué)理論的界面模型，確定了界面力學(xué)行為參數(shù)及其分析方法，介紹了復(fù)合材料粘結(jié)面的力學(xué)特征，新舊混凝土的粘結(jié)本質(zhì)上屬于復(fù)合材料的粘結(jié)問題；李澤雷[5]通過界面剪切試驗(yàn)對(duì)比界面鑿毛與界面去皮、界面鋼筋采用焊接U形箍筋和植筋2種情況下界面的抗剪性能；韓菊紅[6]考慮新老混凝土交界面存在初始裂縫，用混凝土斷裂力學(xué)理論和試驗(yàn)方法研究新老混凝土交界面的力學(xué)特性，并提出新老混凝土粘結(jié)的工程應(yīng)用建議；姜浩[7]開展復(fù)合試件拉伸及剪切力學(xué)性能試驗(yàn)，探討復(fù)合試件破壞模式，并得到軌枕與道床交界面的力學(xué)參數(shù)，通過有限元軟件ABAQUS建立內(nèi)聚力模型，對(duì)試件進(jìn)行劈拉和剪切試驗(yàn)的數(shù)值模擬，通過對(duì)比仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果，確定試驗(yàn)準(zhǔn)確性，并證明斷裂能取值的可靠性；……