温度荷载作用下路基上双块式无砟轨道道床板力学特性研究

材料收缩膨胀值不同。由于轨道板温度梯度的非线性分布，轨道板的变形受到约束，从而产生了翅曲应力。当板顶温度大于板底温度时，板底面出现拉应力；而板顶温度小于板底温度时，板顶面出现拉应力[3]。

本文通过有限元分析软件Ansys分析温度荷载对双块式无砟轨道道床板的受力影响，Ansys软件中对热应力分析推荐采用顺序耦合分析，先进行热分析计算，将计算所得的节点温度施加到结构单元上的节点，再求解温度应力[4]。以温度梯度50℃/m，分别模拟道床板“上热下冷”“上冷下热”两种情况，计算工况分别为板顶比板底高13℃（13℃）、板顶比板底低13℃（-13℃）两种情况进行加载，以（13℃）为例，计算结果见图2-6。

3.结论

（1）当板顶比板底高13℃时，道床板混凝土的应力表现为板底中部受拉，板顶中部压，板角受压。这是因为板顶温度高于板底温度，板顶面纤维的伸长变形大于板底纤维，板中部便出现向上拱起，板角向下凹陷；由于支承层对道床板的约束，道床板板底中部上拱变形受约束表现为受拉，而板顶中部由于受到约束不能自由向周端自由伸缩表现为受压，道床板板角受到支承层的支撑作用，向下凹陷受限表现为受压；当板顶比板底低13℃时，情况正好相反。（2）由于道床板受温度应力所发生应力翘曲，板顶板底中部、板角部混凝土将会出现裂缝，这与实际运营中主要裂缝的位置相仿[5]。（3）道床板与双块式无砟轨道支撑块之间有应力集中现象，尤其在支撑块边角处，这致使实际运营中在此出现裂缝的几率大增，这也与实际情况相符。

参考文献：

[1]陈伯靖.大单元双块式无砟轨道温度特性分析[J].铁道建筑，2013（2）：88-91.

[2]孙立，陈秀方.双块式无砟轨道轨枕的优化设计研究[J].铁道建筑技术，2008（5）：1-3.

[3]吴斌.路基上双块式无砟轨道道床板空间力学特性研究[J].铁道科学与工程学报，2010，

7（6）：24-29.

[4]唐进锋，尹华拓，曾志平，唐长根.温度梯度作用下板式无砟道岔岔区板力学特性分[J].铁道科学与工程学报，2011，8（1）：24-28.

[5]何华武.无砟轨道技术[M].北京：中国铁道出版社，2005.

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