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摘要
纵连板式无砟轨道在路桥过渡段区域力学行为复杂且上拱病害频繁，本文以路桥过渡段П型端刺无砟轨道为研究对象，建立轨道-桥梁-端刺-路基一体化有限元模型并引入双线性内聚力模型模拟板间及层间黏结关系，分析了路桥过渡段纵连轨道板在不同温度荷载和端刺位移下的纵向力分布规律；研究了端刺应力敏感区域，即过渡段与支承层结合部的轨道板纵向应力特征，以及结合部挤压变形与上拱变形的关系。研究结果表明：在主端刺及过渡板与支承层结合部的轨道板纵向压应力水平最高，极端正温梯下的最大值为19.91MPa，摩擦板及桥梁段较小，这与端刺各结构组成的限位能力相对应；随着路基材料劣化脱空等病害发展，其纵向抵抗和层间摩阻不断降低，导致端刺纵向变形不断增加，端刺区轨道板的纵向应力降低，结合部支承层的纵向应力增加，当纵向变形达到6mm时，结合部支承层的纵向压应力达到18.55MPa，结构的压碎风险极高；结合部位的挤压上拱显著影响了轨道结构板间和层间黏结状态，增加了上拱病害的风险。研究成果可为进一步优化和整治纵连板式无砟轨道过渡段病害，保障高铁安全平稳运行提供参考。
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单位北京交通大学; 建筑工程学院
