高速鐵路無砟軌道空間精細化分析方法及其應用

目錄
序一
序二
序三
前言
第1章 緒論 1
1.1 高速鐵路無砟軌道發(fā)展概況 2
1.1.1 無砟軌道特點 2
1.1.2 無砟軌道發(fā)展過程 2
1.2 無砟軌道運營中存在的問題 17
1.3 無砟軌道分析方法研究現(xiàn)狀 22
1.3.1 無砟軌道設計及檢算方法 22
1.3.2 無砟軌道病害分析方法 26
1.4 無砟軌道分析方法發(fā)展趨勢 30
1.5 本章小結 31
第2章 高速鐵路無砟軌道結構參數(shù)及荷載 32
2.1 無砟軌道主體結構參數(shù)取值 33
2.2 無砟軌道結構相互作用參數(shù)試驗研究 34
2.2.1 扣件阻力及剛度試驗 35
2.2.2 土工布摩擦系數(shù)試驗 38
2.2.3 混凝土與基床表層黏結性能試驗 41
2.2.4 限位銷釘限位剛度試驗 47
2.3 無砟軌道設計荷載及荷載組合 56
2.3.1 無砟軌道主要荷載種類 56
2.3.2 無砟軌道荷載取值研究 58
2.3.3 設計荷載組合原則 62
2.4 本章小結 66
第3章 無砟軌道精細化分析模型群的建立 68
3.1 空間實體設計模型 68
3.1.1 無砟軌道空間實體設計模型建模方法 68
3.1.2 無砟軌道空間實體設計模型驗證 73
3.2 配筋檢算模型 76
3.2.1 配筋檢算模型建模方法 77
3.2.2 配筋檢算模型驗證 81
3.3 病害分析模型 90
3.3.1 無砟軌道病害分析模型建模方法 90
3.3.2 無砟軌道病害分析模型驗證 101
3.4 動力仿真模型 102
3.4.1 車輛模型 103
3.4.2 軌道有限元模型 105
3.4.3 輪軌接觸模型 106
3.4.4 系統(tǒng)動力仿真模型的耦合與求解 108
3.4.5 軌道不平順選取 110
3.4.6 動力仿真模型的驗證 111
3.5 精細化分析模型群應用原則 112
3.5.1 精細化分析模型群在無砟軌道設計中的應用 113
3.5.2 精細化分析模型群在無砟軌道檢算中的應用 113
3.5.3 精細化分析模型群在無砟軌道病害機理及整治研究中的應用 114
3.6 本章小結 116
第4章 精細化分析方法在無砟軌道設計中的應用 117
4.1 無砟軌道整體設計思路 117
4.2 無砟軌道荷載效應分析 118
4.2.1 車輛荷載效應 118
4.2.2 溫度荷載效應 123
4.2.3 基礎變形荷載效應 131
4.3 無砟軌道主要結構形式及參數(shù)研究 137
4.3.1 軌道板結構參數(shù)影響 137
4.3.2 填充層/調整層結構參數(shù)影響 143
4.3.3 軌道板與填充層材料差異影響 145
4.3.4 無砟軌道結構參數(shù)選型建議 149
4.4 無砟軌道限位結構及連接形式研究 149
4.4.1 限位結構單凹槽設計與優(yōu)化 150
4.4.2 單雙凹槽限位結構布設方案綜合比選 156
4.4.3 軌道板單元與縱連方案比選 161
4.4.4 填充層/調整層單元與縱連方案比選 169
4.4.5 底座板合理縱連長度的設計 175
4.4.6 復合板體系中板下隔離層設置的影響 183
4.5 無砟軌道動力學特性評估及減振設計 187
4.5.1 CRTSⅢ型板式無砟軌道整體動力學特性評估 187
4.5.2 減振型CRTSⅢ型板式無砟軌道設計 191
4.6 本章小結 197
第5章 精細化分析方法在無砟軌道檢算中的應用 200
5.1 無砟軌道整體檢算思路 200
5.2 無砟軌道普通鋼筋配置方案檢算 202
5.2.1 普通鋼筋配置方案 202
5.2.2 不同鋼筋配置方案檢算分析 203
5.3 無砟軌道預應力鋼筋檢算 215
5.3.1 軌道板預壓力效應檢算 216
5.3.2 車輛垂向荷載作用下預應力軌道板受力分析 220
5.3.3 溫度荷載作用下預應力軌道板受力分析 223
5.3.4 不同荷載組合軌道板受力影響對比 233
5.4 無砟軌道特殊鋼筋設置檢算 238
5.4.1 門型筋設置必要性及強度檢算 238
5.4.2 門型筋對復合板黏結面強度影響分析 242
5.4.3 自密實混凝土層厚度減小對門型筋強度影響 257
5.5 本章小結 258
第6章 基于精細化分析方法的病害機理研究 260
6.1 無砟軌道砂漿層離縫病害研究 260
6.1.1 砂漿層離縫產生及演變機理分析 260
6.1.2 砂漿層離縫動力影響規(guī)律研究 284
6.2 無砟軌道軌道板上拱病害研究 302
6.2.1 不同升溫幅度下軌道結構上拱變形規(guī)律 302
6.2.2 窄接縫傷損程度對軌道結構上拱變形的影響 306
6.3 無砟軌道支承層與路基間離縫病害研究 313
6.3.1 下凹單波余弦式路基沉降下離縫產生及演變機理分析 313
6.3.2 下凹半波余弦式路基沉降下離縫產生及演變機理分析 321
6.4 本章小結 327
第7章 基于精細化分析方法的病害整治研究 329
7.1 CRTSⅠ型板式無砟軌道砂漿層離縫整治方法研究 329
7.1.1 砂漿層離縫病害的維修時機研究 329
7.1.2 砂漿層離縫修補材料彈性模量選取研究 332
7.2 CRTSⅡ型板式無砟軌道軌道板上拱病害整治方法研究 336
7.2.1 軌道板上拱病害維修時機研究 336
7.2.2 上拱病害維修中的軌道板錨固方案研究 338
7.3 雙塊式軌道上拱病害整治方法研究 344
7.3.1 不同銷釘布置方案下道床板變形規(guī)律分析 346
7.3.2 上拱病害整治植筋方案的比選 350
7.4 本章小結 351
第8章 高速鐵路無砟軌道現(xiàn)場測試與監(jiān)測 353
8.1 無砟軌道力學性能現(xiàn)場測試 353
8.1.1 現(xiàn)場測試概況 353
8.1.2 測試方法 356
8.1.3 測試數(shù)據(jù)的處理與評判標準 359
8.1.4 測試結果分析 360
8.2 無砟軌道監(jiān)測技術研究 372
8.2.1 監(jiān)測方法研究 372
8.2.2 光纖光柵監(jiān)測方法的應用案例 376
8.2.3 數(shù)字式溫度傳感器監(jiān)測方法的應用案例 391
8.3 本章小結 397
第9章 結語 398
參考文獻 400