温度梯度荷载作用下CRTSⅡ型轨道板变形差异分析

许振楠 卜建清 张吉仁

(1.中土集团福州勘察设计研究院有限公司， 福州 350013；2.石家庄铁道大学， 石家庄 050043)

CRTSⅡ型板式无砟轨道是我国对德国博格板式无砟轨道系统引进、消化、吸收、再创新的成果之一，被广泛应用于我国华中、华东等地区的高速铁路。

太阳辐射、空气对流等作用在混凝土轨道板内部形成了复杂的温度场，因混凝土导热性较差，沿轨道板厚度方向会形成温度梯度，从而引起轨道板上拱或翘曲变形，改变轨道结构的几何形位，进而影响列车运行的舒适性和安全性。目前，关于轨道板温度场的研究已比较全面[1-3]，综合各地的实测温度数据，发现轨道板温度横竖向方向均呈现出明显的非线性特征，其竖向温度梯度分布符合指数分布规律[4-5]。然而，我国TB 10621-2014《高速铁路设计规范》[6]给出板式无砟轨道温度荷载为线性的正温度梯度90 ℃/m、负温度梯度-45 ℃/m，并不能很好地适用于我国不同地区的气候条件。在温度梯度荷载对轨道板变形影响的后续研究中[7-8]，多数研究者为简化计算模型，以线性温度梯度荷载代替实际情况下轨道板受到的非线性温度梯度荷载。但是，关于线性与与非线性温度梯度荷载下轨道板变形的差异大小研究甚少。因此，本文通过有限元软件ANSYS建立了CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的三维有限元模型，选取北京、上海和沈阳3个不同地区的轨道板作为研究对象，分别选取线性温度梯度荷载、地区温度梯度适用公式和实测温度数据，对模型进行计算模拟，并对轨道板变形数据进行对比研究。……