既有鐵路蓋板涵耐久性評估與壽命分析.pdf

1、大秦鐵路作為中國“西煤東運”的最重要通道，2010年總運量達(dá)到4億噸，是設(shè)計年運輸量的4倍，同時大秦鐵路的列車軸重也在不斷提高，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。從大秦線現(xiàn)在的運行狀況看，路線所經(jīng)過蓋板涵常處于超載的工作狀態(tài)，蓋板涵耐久性下降嚴(yán)重，影響線路的運營安全。因此，對大秦鐵路蓋板涵進行耐久性研究成為了亟待解決的問題。疲勞因素和外界環(huán)境因素對既有鐵路蓋板涵的綜合作用，使得蓋板涵發(fā)生耐久性劣化。本文通過現(xiàn)場調(diào)查、室內(nèi)試驗、建模分析等對蓋板涵進行耐

2、久性評估和壽命分析，主要研究內(nèi)容為：
　　(1)對大秦重載鐵路既有蓋板涵進行現(xiàn)場實測，測試內(nèi)容包括混凝土強度、混凝土碳化深度、混凝土保護層厚度、氯離子含量等，通過調(diào)查可知既有蓋板涵強度降低、氯離子侵蝕深度大于碳化深度。
　　(2)通過對蓋板涵進行25t、27t、30t軸重下疲勞性能足尺模型室內(nèi)試驗，可以得到，鋼筋和混凝土的應(yīng)變與加載力基本呈線性關(guān)系；鋼筋與混凝土的應(yīng)變和應(yīng)變幅值隨疲勞次數(shù)的發(fā)展規(guī)律為先快后慢，大約在5萬次后增

3、長幅度減緩，前期增長幅度較大；疲勞荷載為27t、30t時，蓋板梁跨中撓度均超過規(guī)范容許值值。根據(jù)試驗測試結(jié)果，計算分析不同軸重下蓋板疲勞壽命，可知軸重對蓋板疲勞壽命影響較大。
　　(3)通過學(xué)習(xí)向量化(LVQ)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評估法和有限元分析對蓋板涵進行耐久性評估；并利用材料S-N曲線、概率極限狀態(tài)分析計算方法和以 Fick第二定律為基礎(chǔ)的氯離子侵蝕壽命預(yù)測模型對蓋板涵進行壽命預(yù)測?？梢缘玫?，得出鋼筋銹蝕對蓋板涵受力性能影響較大；蓋板涵