無砟軌道層間離縫對時速400 km高速鐵路車輛-軌道系統動力特性影響

韋強文,朱勝陽,羅 俊

(西南交通大學牽引動力國家重點實驗室,成都 610031)

1 概述

CRTSⅢ型板式無砟軌道是我國自行研制，具有完全自主知識產權和領先技術水平的高速鐵路軌道技術。該軌道較好地兼顧了軌道彈性、結構耐久性及經濟合理性等要求，被廣泛應用于我國高標準高速鐵路線路中[1-3]。CRTSⅢ型板式無砟軌道包含了鋼軌、軌道板、自密實混凝土層和混凝土底座板等結構，其中軌道板和自密實混凝土層之間通過設置連接鋼筋和前后澆筑方法實現緊密連接。在服役過程中發現，由于兩者材料、結構特性的差異以及外部環境的侵蝕，在列車荷載和溫度荷載作用下，容易造成兩者連接分離，形成層間離縫。離縫是CRTS Ⅲ型板式無砟軌道一種常見病害，嚴重影響軌道結構的整體性和耐久性，在離縫劣化嚴重時，還將危及行車安全平穩性[4]。

對于離縫劣化機理，應用內聚力理論模型建立的損傷本構關系較好地反映板間離縫的損傷力學行為[5]，因此，在這一模型的基礎上，板式軌道離縫原因、損傷發展規律及損傷導致結構上拱變形等問題得到了較為充分的研究[6-9]。對于離縫引發車輛-軌道系統振動特性的影響分析，楊政[10]基于有限元理論，考慮車輛荷載和溫度荷載影響，對位置和尺寸不同的離縫工況進行研究；曾志平[4]將未離縫工況與板邊離縫工況對比，揭示板邊離縫對軌道結構動力特性的影響規律；婁平等[11]考慮了車輛和溫度荷載組合差異以及離縫長度和寬度的影響，分析離縫對CRTSⅢ型軌道結構受力變形的影響；……