CRTSⅢ型板式无砟轨道底座横向裂缝成因及影响规律研究

摘要

针对目前高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道底座凹槽四角开裂病害,建立桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道底座凹槽有限元模型,基于多种温度荷载工况研究温度作用下底座板凹槽应力分布规律及裂缝成因;基于不同底座板凹槽结构形式探讨对四角裂缝的影响规律,并提出相应优化措施。研究发现,负温度梯度对底座板凹槽四角裂缝影响最为明显,当负温度梯度超过25℃/m时,四角混凝土拉应力最大值为2.5 MPa,超过混凝土抗拉强度标准值;预埋钢筋布置数量减少至18根时,凹槽应力峰值可降为2.28 MPa,低于混凝土抗拉强度标准值;相同18根预埋钢筋、不同布置方案下,凹槽应力峰值分别为2.28,2.49 MPa。研究结果表明:负温度梯度荷载是造成凹槽四角开裂的重要影响因素,通过适当减少靠近凹槽的横向两侧钢筋数量,优化凹槽四周预埋钢筋布置方式可有效降低底座板凹槽裂纹的产生。