摘要

为探寻双块式无砟轨道枕上压力的长期监测方法,以CRTSⅠ型双块式轨枕为研究对象,首次利用埋入式光纤光栅传感器研究了双块式轨枕内部应变值和枕上压力的线性关系.首先,在轨枕制造阶段埋入FRP-OF光纤光栅应变传感器,用于测试轨枕内部应变变化;其次,通过反力架和千斤顶对轨枕进行静力加载标定,分析轨枕表面加载力和轨枕内部应变的线性关系;最后,通过有限元仿真进行验证和修正.结果表明:在轨枕表面施加的载荷和轨枕内部光纤光栅应变传感器的测试值具有良好线性关系,将此线性斜率确定为标定系数(4.90~5.28 kN/με),仿真数据与实测数据的误差在5%以内;对比轨枕在反力架约束和在道床板约束两种不同边界条件工况下的枕内应变,修正了枕上压力计算式,提出了一种基于双块式轨枕内部应变的枕上压力计算方法,并在高速铁路运营线路上测得枕上压力约为30~42 kN;该方法为高速铁路轮轨荷载传递研究、无砟轨道结构的强度计算理论和方法的完善以及列车轮对状态监测提供重要依据.