双块式无砟轨道连续道床板表面裂纹失稳扩展研究#任娟娟1，黄慧超1，郝远行2，林红松2*51015（1.西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室，成都610031；2.中铁二院工程集团有限责任公司，成都610031）摘要：为研究连续道床板上表面裂纹失稳扩展情况，基于断裂力学理论，以CRTSI型双块式无砟轨道结构为例，通过建立含50cm表面裂纹的连续双块式无砟轨道有限元模型，分析了轨道分别在降温50℃以及负温度梯度为45℃/m时表面裂纹在不同深度时的失稳扩展长度。结果表明：在整体降温荷载作用下，当裂纹深度小于30mm时，表面裂纹不会发生失稳扩展；当表面裂纹深度超过30mm时，随着裂纹深度的增加，裂纹失稳扩展长度随之减小，且减小幅度明显变缓;在负温度梯度荷载作用下，当其深度小于100mm时，裂纹不会沿道床板横向失稳扩展，当深度大于150mm时，随着裂纹深度的增加，裂纹失稳扩展长度随之减小。关键词：连续道床板;表面裂纹;失稳扩展;整体降温;温度梯度中图分类号：U216文献标识码:ACrackPropagationofSurfaceCrackonContinuously2025303540ReinforcedSlabforTwin-blockSlabTrackRENJuanjuan1,HUANGHuichao1,HAOYuanxing2,LINHongsong2(1.MOEKeyLaboratoryofHigh-speedRailwayEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China;2.ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCO.LTP,Chengdu610031,China)Abstract:Basedonthefracturemechanicstheory,anexampleofCRTSITwin-blockSlabTrackstructureispresentedtoinvestigatethecrackpropagationonthecontinuouslyreinforcedslabsurface.Forthestudy,afiniteelementmodelofsurfacecrackwiththedepthof50cmonthecontinuouslyreinforcedconcreteslabhasbeenestablished.Thecriticalvalueoftheunstablecrackpropagationofsurfacecrackwithdifferentdepthsontheconcreteslabhasbeenanalyzed,underatemperaturedropof50℃andanegativetemperaturegradientof45℃/m,respectively.Theresultsindicatethat:withthereductionofslabtemperature,thereisnounstablepropagationforcrackwhenthesurfacecrackdepthislessthan30mm,whilethecriticalvalueofunstablecrackpropagationdecreaseswiththeincreasingcrackdepthwhenthecrackisdeeperthan30mm,andmeanwhile,therateofreductiontendtobeinverselyproportionaltotheincreasingcrackdepth.Itisalsoobtainedthatunderthenegativetemperaturegradientload,crackwillnotpropagatetransverselywhenthesurfacecrackdepthislessthan100mm,however,crackwillpropagateanditscriticalvaluewilldecreaseswiththeincreasingsurfacecrackdepth,ifthesurfacecrackisdeeperthan150mm.Keywords:continuouslyreinforcedconcreteslab;surfacecrack;unstablecrackpropagation;temperaturedrop;temperaturegradient---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---基金项目：铁道部科技研究开发计划（2011G002）；国家自然科学基金青年基金(51208438)；西南交通大学科技创新项目（A0920502051308-46）作者简介：任娟娟（1983-），女，山西人，副教授，博士，研究方向为高速重载轨道结构与轨道动力学.344047965@qq.com-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---0引言连续双块式无砟轨道作为长大混凝土结构，长期承受着多种荷载的反复作用，不可避免会在连续道床板上出现裂纹，其中，温度荷载是裂纹产生的主要原因之一。在外界气温极度4550下降时，由于道床板的连续性，导致道床板直接开裂。若道床板承受负温度梯度，则道床顶面因受拉而使裂纹张开，道床底面因受压而使裂纹有闭合趋势。开裂型式多样，如通裂、表面开裂等，当这些裂纹发展到一定程度时，道床板内部钢筋将产生锈蚀，从而降低道床板的承载力和耐久性，增加轨道结构的维修费用，特别是当道床板发生通裂时，无砟轨道的绝缘性将大幅度降低，从而大大削弱其局部承载力，进而危及无砟轨道稳定性与行车安全性。为抑制表面裂纹进一步扩展至通裂，通常需要在恰当的时机进行修补。在外...