高速鐵路無砟軌道空間精細(xì)化分析方法及其應(yīng)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(diǎn) 2
1.1.2 無砟軌道發(fā)展過程 2
1.2 無砟軌道運(yùn)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(shè)計(jì)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(jié) 31
第2章 高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)及荷載 32
2.1 無砟軌道主體結(jié)構(gòu)參數(shù)取值 33
2.2 無砟軌道結(jié)構(gòu)相互作用參數(shù)試驗(yàn)研究 34
2.2.1 扣件阻力及剛度試驗(yàn) 35
2.2.2 土工布摩擦系數(shù)試驗(yàn) 38
2.2.3 混凝土與基床表層黏結(jié)性能試驗(yàn) 41
2.2.4 限位銷釘限位剛度試驗(yàn) 47
2.3 無砟軌道設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)荷載組合原則 62
2.4 本章小結(jié) 66
第3章 無砟軌道精細(xì)化分析模型群的建立 68
3.1 空間實(shí)體設(shè)計(jì)模型 68
3.1.1 無砟軌道空間實(shí)體設(shè)計(jì)模型建模方法 68
3.1.2 無砟軌道空間實(shí)體設(shè)計(jì)模型驗(yàn)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(yàn)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(yàn)證 101
3.4 動(dòng)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(dòng)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(dòng)力仿真模型的驗(yàn)證 111
3.5 精細(xì)化分析模型群應(yīng)用原則 112
3.5.1 精細(xì)化分析模型群在無砟軌道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 113
3.5.2 精細(xì)化分析模型群在無砟軌道檢算中的應(yīng)用 113
3.5.3 精細(xì)化分析模型群在無砟軌道病害機(jī)理及整治研究中的應(yīng)用 114
3.6 本章小結(jié) 116
第4章 精細(xì)化分析方法在無砟軌道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 117
4.1 無砟軌道整體設(shè)計(jì)思路 117
4.2 無砟軌道荷載效應(yīng)分析 118
4.2.1 車輛荷載效應(yīng) 118
4.2.2 溫度荷載效應(yīng) 123
4.2.3 基礎(chǔ)變形荷載效應(yīng) 131
4.3 無砟軌道主要結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)研究 137
4.3.1 軌道板結(jié)構(gòu)參數(shù)影響 137
4.3.2 填充層/調(diào)整層結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)參數(shù)選型建議 149
4.4 無砟軌道限位結(jié)構(gòu)及連接形式研究 149
4.4.1 限位結(jié)構(gòu)單凹槽設(shè)計(jì)與優(yōu)化 150
4.4.2 單雙凹槽限位結(jié)構(gòu)布設(shè)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(diào)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(shè)計(jì) 175
4.4.6 復(fù)合板體系中板下隔離層設(shè)置的影響 183
4.5 無砟軌道動(dòng)力學(xué)特性評(píng)估及減振設(shè)計(jì) 187
4.5.1 CRTSⅢ型板式無砟軌道整體動(dòng)力學(xué)特性評(píng)估 187
4.5.2 減振型CRTSⅢ型板式無砟軌道設(shè)計(jì) 191
4.6 本章小結(jié) 197
第5章 精細(xì)化分析方法在無砟軌道檢算中的應(yīng)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(yù)應(yīng)力鋼筋檢算 215
5.3.1 軌道板預(yù)壓力效應(yīng)檢算 216
5.3.2 車輛垂向荷載作用下預(yù)應(yīng)力軌道板受力分析 220
5.3.3 溫度荷載作用下預(yù)應(yīng)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(duì)比 233
5.4 無砟軌道特殊鋼筋設(shè)置檢算 238
5.4.1 門型筋設(shè)置必要性及強(qiáng)度檢算 238
5.4.2 門型筋對(duì)復(fù)合板黏結(jié)面強(qiáng)度影響分析 242
5.4.3 自密實(shí)混凝土層厚度減小對(duì)門型筋強(qiáng)度影響 257
5.5 本章小結(jié) 258
第6章 基于精細(xì)化分析方法的病害機(jī)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(chǎn)生及演變機(jī)理分析 260
6.1.2 砂漿層離縫動(dòng)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(jié)構(gòu)上拱變形規(guī)律 302
6.2.2 窄接縫傷損程度對(duì)軌道結(jié)構(gòu)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(chǎn)生及演變機(jī)理分析 313
6.3.2 下凹半波余弦式路基沉降下離縫產(chǎn)生及演變機(jī)理分析 321
6.4 本章小結(jié) 327
第7章 基于精細(xì)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(shí)機(jī)研究 329
7.1.2 砂漿層離縫修補(bǔ)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(shí)機(jī)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(jié) 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(xué)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(píng)判標(biāo)準(zhǔn) 359
8.1.4 測試結(jié)果分析 360
8.2 無砟軌道監(jiān)測技術(shù)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(yīng)用案例 376
8.2.3 數(shù)字式溫度傳感器監(jiān)測方法的應(yīng)用案例 391
8.3 本章小結(jié) 397
第9章 結(jié)語 398
參考文獻(xiàn) 400