摘要

为明确温度荷载作用下纵连板式无砟轨道植筋后层间界面的性能演变,结合现场轨道板温度场监测数据生成荷载谱,开展复合试件植筋前后界面力学与疲劳性能试验;基于试验结果建立了考虑界面损伤全过程的无砟轨道植筋空间精细化有限元模型,分析了不利温度荷载作用下层间界面的应力状态和损伤特征;引入界面损伤起始温度荷载的概念,计算了植筋锚固后层间界面出现损伤的起始温度荷载的变化情况,明确了黏结性能退化后界面出现脱黏风险时间的演变情况。结果表明:植筋后层间界面的承载能力显著提高,脱黏破坏的临界位移与荷载值分别提高了76.38%和153.41%,且表现出更好的疲劳性能,说明采用合理的植筋方式降低无砟轨道层间界面脱黏的风险是可行的。植筋锚固并未能够根本上限制温度力在无砟轨道结构内的传递,对板边界面位置处的损伤抑制作用有限,同时易导致植筋孔附近界面出现隐蔽性损伤,其最大损伤值可达0.944。随着服役年限增加,引起层间界面出现起始损伤的起始温度荷载不断降低,界面处于良好黏结状态的安全温度变化幅度由30.3℃下降至16.3℃,可能发生界面损伤风险的天数增加了64.29%,未进入极端天气时层间界面可能已出现损伤。工务部门需结合线路实际病害发展情况调整所关注的板温范围,动态调整维修阈值的设定标准。