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CA砂浆层破坏对无砟轨道结构受力特性影响 被引量：1
1
作者 赵丽华 胡安泽 +1 位作者 孟庆武 张吉松 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期44-50,共7页
CA砂浆层掉块破坏是无砟轨道结构运营过程中最突出的病害之一,其破坏程度对无砟轨道结构运营的安全性与适用性具有重要影响。通过采用修正Burgers模型转换Prony级数表征CA砂浆的黏弹性,建立CRTSⅠ型板式无砟轨道结构三维有限元模型,通... CA砂浆层掉块破坏是无砟轨道结构运营过程中最突出的病害之一,其破坏程度对无砟轨道结构运营的安全性与适用性具有重要影响。通过采用修正Burgers模型转换Prony级数表征CA砂浆的黏弹性,建立CRTSⅠ型板式无砟轨道结构三维有限元模型,通过模拟CA砂浆层在板端和板中不同区域薄层掉块,研究车轮荷载作用下不同掉块位置、不同掉块大小对无砟轨道结构动力特性和结构位移的影响,分析掉块处轨道结构损伤演变规律和趋势,给出破坏界限建议值,为无砟轨道结构的养护维修提供理论依据和指导。研究结果表明:无论板端还是板中掉块,CA砂浆层破坏造成轨道板垂向加速度、垂向位移和纵向拉应力增幅明显,CA砂浆层掉块边缘位置的压应力急剧增大,而底座板垂向位移及受力逐渐减小;车轮荷载作用下,CA砂浆层板端薄层掉块达到0.9125m,板中掉块达到1.25 m时,轨道板的垂向振动和CA砂浆的压应力将会显著增大,应及时对轨道结构进行检修,避免轨道结构破坏快速扩展。 展开更多
关键词 无砟轨道 ca砂浆层 黏弹性 掉块破坏 动力特性
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基于动刚度的CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆层病害评估方法 被引量：10
2
作者 战家旺 史灼 +3 位作者 潘龙江 杨春枝 姚京川 王昱杰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期21-28,共8页
以CRTSⅠ型板式无砟轨道结构CA砂浆层为研究对象,采用冲击荷载作用下轨道板的动刚度变化指数作为评估指标,进行CA砂浆层粉化和局部脱空病害评估研究。提出CA砂浆层病害分步评估方法,首先利用轨道板上少量测点初步定位病害,然后通过在初... 以CRTSⅠ型板式无砟轨道结构CA砂浆层为研究对象,采用冲击荷载作用下轨道板的动刚度变化指数作为评估指标,进行CA砂浆层粉化和局部脱空病害评估研究。提出CA砂浆层病害分步评估方法,首先利用轨道板上少量测点初步定位病害,然后通过在初步定位病害区域密布测点对病害进行精细化评估。运用数值模拟方法分析CA砂浆层病害位置和程度对动刚度变化指数的影响规律,确定对应关系,据此提出用于CA砂浆层病害状态评估的建议准则,即将CA砂浆层病害状态分为AA,A1,B和C共4级,对应的动刚度变化指数分别为≥0.5,[0.2,0.5),[0.1,0.2)和<0.1。对1个实际轨道结构进行现场试验,并应用所提方法和准则对CA砂浆层的病害进行评估,评估结果和实际病害状况一致,证明所提方法的可靠性。 展开更多
关键词 轨道结构 CRTSⅠ型板式无砟轨道 动刚度 ca砂浆层 局部脱空 粉化 分步评估
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考虑CA砂浆黏弹特征的轨道-路基动力响应分析 被引量：3
3
作者 赵丽华 邢文茂 张吉松 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第2期22-28,共7页
为探究轨道-路基结构的动力响应及结构存在损伤时对系统动力响应的影响,以速度350 km/h的高速铁路无砟轨道-路基结构为研究对象,建立无砟轨道-路基-地基大耦合的全尺寸三维数值模型,考虑CA砂浆黏弹特性与土体材料非线性,模拟轨道-路基... 为探究轨道-路基结构的动力响应及结构存在损伤时对系统动力响应的影响,以速度350 km/h的高速铁路无砟轨道-路基结构为研究对象,建立无砟轨道-路基-地基大耦合的全尺寸三维数值模型,考虑CA砂浆黏弹特性与土体材料非线性,模拟轨道-路基系统在10 s动荷载作用下竖向动位移、动应力及动加速度的变化规律。研究结果表明:考虑CA砂浆层和土体的非线性属性时,与弹性材料相比无砟轨道-路基结构的竖向动位移和动加速度的计算结果均增大、竖向动应力均减小。CA砂浆层掉块对轨道板的竖向动位移、动应力和动加速度影响显著;底座板以下结构的动力响应降幅明显。由此得出结论:低弹模的CA砂浆起到了良好的调整和减振作用。当分析轨道-路基系统整体的竖向动位移,以及轨道板的竖向动应力和竖向动加速度时,保证计算结果准确性,需考虑两种材料的非线性。CA砂浆层脱空区域边缘的竖向动应力增长明显,当CA砂浆板中掉块长度达到1.25 m时,应尽快维修。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道-路基 动力响应 ca砂浆层 黏弹性 掉块破坏
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无砟轨道CA砂浆层病害探地雷达检测及三维正演模拟 被引量：14
4
作者 舒志乐 朱思宇 张华杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1679-1685,共7页
无砟轨道在长期列车荷载与外部环境的作用下其结构中CA砂浆层会出现空洞、脱空等损伤病害,这些损伤病害对铁路运营的安全产生巨大了的威胁。因此,对无砟轨道CA砂浆层的病害的防治与检测显得尤为重要。通过对多种无损检测方法的比对择优... 无砟轨道在长期列车荷载与外部环境的作用下其结构中CA砂浆层会出现空洞、脱空等损伤病害,这些损伤病害对铁路运营的安全产生巨大了的威胁。因此,对无砟轨道CA砂浆层的病害的防治与检测显得尤为重要。通过对多种无损检测方法的比对择优,采用探地雷达的探测方式,基于时域有限差分法编制Matlab程序,对地电模型进行三维正演模拟,确定探地雷达技术的可行性,而后建立无砟轨道板物理模型,在CA砂浆层设置不同大小的空洞病害,并使用探地雷达对模型进行探测,验证技术的可行性。研究结果表明:轨道板中分布的钢筋网对无砟轨道CA砂浆层病害的检测有着不同程度的影响;设置正反探测路线,能够准确识别出处于钢筋网环境下的病害的位置;随着空洞直径的逐步缩小,空洞的信号特征成减弱趋势。 展开更多
关键词 无砟轨道ca砂浆层 探地雷达 三维正演模拟 病害探测 模型试验
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基于CNN的CA砂浆层脱空识别方法研究 被引量：3
5
作者 陈甜甜 赵维刚 +2 位作者 李荣喆 杨勇 田秀淑 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第7期77-82,87,共7页
CA砂浆层脱空缺陷是无砟轨道隐蔽性病害的重要形式,脱空缺陷的检测识别对于保持无砟轨道状态至关重要。采用扫描式冲击回波测试系统(IES)对高铁实体模型中预设了砂浆病害的CRTSⅡ型板式无砟轨道进行检测。基于Hilbert-Huang变换和卷积... CA砂浆层脱空缺陷是无砟轨道隐蔽性病害的重要形式,脱空缺陷的检测识别对于保持无砟轨道状态至关重要。采用扫描式冲击回波测试系统(IES)对高铁实体模型中预设了砂浆病害的CRTSⅡ型板式无砟轨道进行检测。基于Hilbert-Huang变换和卷积神经网络(CNN),提出一种CA砂浆层脱空识别方法。首先,分析回波信号的Hilbert谱图,研究信号多频带特征表达方式;然后,以实体模型回波测试信号为基础,建立训练和测试数据集;最后,构建CNN网络,对CA砂浆层有无脱空缺陷、缺陷尺寸进行分类识别。研究结果表明:该方法对于CA砂浆层脱空缺陷识别率达到98.75%,预设脱空大小识别率达到98.3%。 展开更多
关键词 无砟轨道 ca砂浆层 脱空识别 HILBERT-HUANG变换 卷积神经网络
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基于轨道振动的CA砂浆层劣化识别研究综述 被引量：1
6
作者 章亦然 魏纲 蒋吉清 《低温建筑技术》 2021年第12期73-77,共5页
CA砂浆层是无砟轨道连接轨道板与底座板的关键结构层,在列车荷载和温度等因素的影响下,CA砂浆层难以避免会出现离缝、脱空等劣化现象,严重时会显著增加轨道的振动响应,影响列车安全运营。文中从理论研究、有限元分析、试验研究3个方面... CA砂浆层是无砟轨道连接轨道板与底座板的关键结构层,在列车荷载和温度等因素的影响下,CA砂浆层难以避免会出现离缝、脱空等劣化现象,严重时会显著增加轨道的振动响应,影响列车安全运营。文中从理论研究、有限元分析、试验研究3个方面回顾了CA砂浆层劣化对轨道振动的影响研究,综述基于轨道振动的CA砂浆层劣化损伤识别方法,主要包括冲击回波无损检测、探地雷达法、弹性波法、机械阻抗法和传感器检测,以及3种数据处理思路,结构模态参数分析、动力响应和机器学习。最后,在文献调研的基础上对研究现状进行了简要总结,指出了现有研究的不足,并提出了关于CA砂浆层劣化识别方法的思考与建议。 展开更多
关键词 无砟轨道 ca砂浆层劣化 轨道振动 损伤识别
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温度应力对CRTSⅡ型轨道板脱空影响规律研究
7
作者 祝文君 杨承越 +1 位作者 于中旭 许玉德 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期33-37,共5页
研究目的:温度应力是高速铁路无砟轨道结构稳定的重要影响因素。本文主要以CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的脱空病害为研究对象,通过有限元软件进行建模分析,在考虑轨道结构自重以及轨道层间相互作用的条件下,探究正负温度梯度作用对不同位... 研究目的:温度应力是高速铁路无砟轨道结构稳定的重要影响因素。本文主要以CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的脱空病害为研究对象,通过有限元软件进行建模分析,在考虑轨道结构自重以及轨道层间相互作用的条件下,探究正负温度梯度作用对不同位置、不同面积的轨道板与CA砂浆层间脱空病害发展规律的影响,为CRTSⅡ型轨道板脱空的病害防治工作提供理论依据。研究结论:(1)温度梯度作用下,轨道板产生的脱空高度会随初始脱空尺寸的增加而逐渐增加,其增长规律因初始脱空所处位置的不同而存在差异,当轨道板初始脱空区域超过70%,板中最大脱空高度可达到10 mm;(2)初始脱空尺寸会影响温度作用后轨道板内部的变形以及轨道结构的脱空面积,总脱空面积的增长近乎于线性;(3)在高速铁路无砟轨道结构的实际运营中,必须严控轨道板与CA砂浆层间的黏结质量,避免初始脱空、离缝在温度作用下急剧扩展造成轨道结构稳定性严重下降的不利情况发生。 展开更多
关键词 脱空面积 脱空高度 CRTSⅡ型板式无砟轨道 ca砂浆层 温度梯度
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CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层施工关键工艺 被引量：1
8
作者 元强 谢友均 +1 位作者 彭建伟 田冬梅 《铁道建筑技术》 2012年第12期14-19,共6页
CRTSⅡ型板式无砟轨道是杭甬铁路客运专线的主要轨道结构型式,水泥乳化沥青砂浆充填层是其重要组成部分,直接影响轨道结构的耐久性、安全性和运营成本。水泥乳化沥青砂浆具有组成复杂、敏感性高、施工工艺复杂等特点。经过多条高速铁路... CRTSⅡ型板式无砟轨道是杭甬铁路客运专线的主要轨道结构型式,水泥乳化沥青砂浆充填层是其重要组成部分,直接影响轨道结构的耐久性、安全性和运营成本。水泥乳化沥青砂浆具有组成复杂、敏感性高、施工工艺复杂等特点。经过多条高速铁路客运专线的建设,我国已基本形成了CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层的成套施工技术,并编制了相应作业指导书。但工程实践表明,砂浆充填层的施工质量仍是无砟轨道质量控制的难点和关键点。以杭甬客专无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工为例,分析和总结影响砂浆充填层施工质量的关键点,为完善我国CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆充填层的施工工艺、提高充填层施工质量提供参考。 展开更多
关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 水泥乳化沥青砂浆 充填层
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严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层服役现状研究 被引量：7
9
作者 吴韶亮 李海燕 +3 位作者 史懿 董宏伟 王鑫 赵静存 《铁道建筑》 北大核心 2022年第1期27-30,共4页
对严寒地区哈大、哈齐高速铁路CRTSⅠ型水泥乳化沥青(CA)砂浆充填层的服役状态进行了观测与分析。结果表明:CA砂浆充填层整体性能良好,能够满足列车快速安全运营要求,但其局部出现了一些伤损,主要表现为竖向裂纹、横向裂纹、离缝、掉块... 对严寒地区哈大、哈齐高速铁路CRTSⅠ型水泥乳化沥青(CA)砂浆充填层的服役状态进行了观测与分析。结果表明:CA砂浆充填层整体性能良好,能够满足列车快速安全运营要求,但其局部出现了一些伤损,主要表现为竖向裂纹、横向裂纹、离缝、掉块移位、灌注袋破损等,其中充填层竖向裂纹、离缝和灌注袋破损较为普遍。随着线路由南向北和服役时间的增加,竖向裂纹数量逐渐增多,且向阳面充填层的竖向裂纹数量显著多于背阴面;约30%的离缝达到Ⅲ级伤损等级;充填层横向裂纹、掉块等伤损零星存在。综合分析发现气候因素是导致CA砂浆充填层性能劣化的主要因素,应加强对病害部位的跟踪观测并及时进行维修与封闭,防止或延缓伤损的发展,进而延长其服役寿命。 展开更多
关键词 无砟轨道 ca砂浆 CRTSⅠ型 充填层 严寒地区 病害
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