CA砂浆层脱空对轨道动力响应及砂浆疲劳寿命的影响

王有能 孙魁 冯青松 王永华

1.中国铁路上海局集团有限公司徐州工务段，江苏徐州221000；2.华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心，南昌330013；3.中国铁路上海局集团有限公司工务部，上海200071

CRTSⅠ型板式无砟轨道在我国铁路中使用较早，且应用广泛。水泥沥青砂浆（Cement Asphalt Mortar，简称CA砂浆）填充于轨道板与混凝土底座之间。随着服役时间的增加，轨道板与CA砂浆层之间的离缝已成为CRTSⅠ型板式无砟轨道主要病害之一。CA砂浆层离缝的高度较大时，也被称为CA砂浆层脱空。现场调研发现，CA砂浆层脱空病害较为普遍［1］。发生CA砂浆层脱空时，轨道结构受力变形显著增大，直接影响其安全服役性能［2］。

杨荣山等［3］采用零刚度和零阻尼来模拟高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道脱空区域的CA砂浆层，建立CRH2型动车-单元框架板式轨道垂向耦合动力学计算模型，分析了板边脱空对车辆系统和无砟轨道结构动力响应的影响。张重王等［4］运用ANSYS/LS-DYNA软件建立了考虑轨道板温度梯度的高速列车-CRTSⅠ型无砟轨道耦合计算模型，探讨了温度梯度荷载和板下CA砂浆层脱空对车体垂向加速度、轮重减载率及无砟轨道结构位移、应力的影响。徐浩等［5］建立了CRTSⅠ型板式无砟轨道结构有限元计算模型，分析了列车荷载作用下板端CA砂浆层脱空和劣化对砂浆层动压应力及其常温疲劳寿命的影响。

既有研究中建立考虑CA砂浆层脱空的轮轨系统动力学模型并针对不同气候条件下CA砂浆疲劳寿命的分析相对较少。……