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摘要
无砟轨道结构在千万甚至上亿次列车荷载作用下各功能部件容易发生高周疲劳破坏，以CA砂浆为研究对象，开发疲劳损伤本构关系的材料子程序，建立损伤-有限元全耦合技术下的CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆疲劳损伤分析方法，揭示砂浆脱空、砂浆初始劣化和列车荷载变化等关键因素对无砟轨道结构部件疲劳损伤累积的影响。结果表明：全耦合方法可以反映损伤与结构应力场的相互影响机制，在一定程度上揭示了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆层的疲劳损伤机理；CA砂浆脱空较CA砂浆初始劣化以及列车荷载变化对其损伤累积的影响突出；沿砂浆横向，随着加载次数的增加荷载应力分布逐渐均匀化；沿砂浆纵向，越靠近砂浆端部的荷载应力随着加载次数降低程度越剧烈，随着远离端部这种降低程度在迅速削弱，端部荷载应力的损失将分配到纵向其他位置的荷载应力增加，增加幅度随着远离端部逐步减少；在砂浆初始劣化50%工况中，脱空长度越长，列车荷载越大，应力的非线性变化越突出，并且在应力重分布过程中荷载应力逐步向线性化发展；在1 500万次加载范围内，应力水平小于0.5,则可以忽略CA砂浆层应力重分布对损伤累积的影响。
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