无砟轨道耐久性研究与分析

论文摘要

无砟轨道要求有60年的使用寿命,它的各部件都有使用耐久性问题,并且其耐久性寿命应合理匹配。因此,在无砟轨道设计中,需要对其耐久性进行设计和评估,对使用材料、施工、养护也应根据使用条件做出合理要求。本文将从保证结构的正常使用条件出发,依据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》中的规定,考虑在不同外部环境条件下,通过Fick扩散定律,对无砟轨道承载层混凝土炭化深度进行预测,并以此提出不同环境条件下的保护层厚度取值及水泥材料的选择。通过参考和研究混凝土相关行业规范以及德国无砟轨道设计经验,对我国CRTS-Ⅰ型无砟轨道设计资料分析,提出了合理的裂缝宽度限值。在广泛学习国内外耐久性研究成果的基础上,依据已有相关耐久性分析模型,提出了基于整体论的无砟轨道承载层耐久性模型,分析环境、材料、保护层厚度、裂缝对无砟轨道结构的耐久性影响,预测无砟轨道的有效使用年限,并对本文从无砟轨道材料层次和结构层次的耐久性分析提出的结论,进行整体论耐久性分析检验。本文初步提出无砟轨道承载层耐久性研究和计算的方法和保护层厚度,裂缝检算宽度,对耐久性寿命做预测分析,目的在于对今后无砟轨道耐久性设计和施工提供一些有效建议和参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 无砟轨道结构使用现状
• 1.2.1 国外使用现状
• 1.2.2 国内使用现状
• 1.3 钢筋混凝土耐久性研究状况
• 1.3.1 钢筋混凝土耐久性研究意义
• 1.3.2 国外钢筋混凝土耐久性研究状况
• 1.3.3 我国钢筋混凝土耐久性研究状况
• 1.4 无砟轨道耐久性研究现状
• 1.4.1 国内无砟轨道的耐久性研究状况
• 1.4.2 国外无砟轨道的耐久性研究状况
• 1.5 本文研究意义、方法及主要内容
• 1.5.1 本文研究意义
• 1.5.2 论文研究内容
• 1.5.3 本文研究方法
• 第2章 钢筋混凝土结构耐久性研究
• 2.1 钢筋混凝土结构耐久性研究的主要内容
• 2.2 钢筋混凝土的腐蚀机理
• 2.2.1 混凝土的腐蚀类型
• 2.2.2 材料的劣化
• 2.2.3 混凝土表面磨损
• 2.3 钢筋的腐蚀机理
• 2.4 混凝土耐久性主要研究方法
• 2.4.1 结构耐久性寿命预测方法
• 2.4.2 炭化深度的检测与预测模型
• 2.4.3 氯离子腐蚀研究方法
• 2.4.4 混凝土结构寿命预测方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 无砟轨道耐久性要求及研究内容
• 3.1 无砟轨道耐久性影响因素
• 3.1.1 环境因素
• 3.1.2 材料因素
• 3.1.3 构造因素
• 3.1.4 施工因素
• 3.2 无砟轨道耐久性研究主要内容
• 3.2.1 混凝土保护层厚度
• 3.2.2 裂缝
• 3.2.3 炭化深度
• 3.2.4 氯离子腐蚀
• 3.2.5 钢筋的锈蚀
• 3.2.6 其它耐久性研究
• 3.3 无砟轨道承载层相关耐久性研究
• 3.3.1 轨道板混凝土炭化与保护层厚度分析
• 3.3.2 裂缝影响下的轨道板耐久性分析
• 3.3.3 氯离子侵蚀耐久性分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于整体论的无砟轨道耐久性分析
• 4.1 基于整体论的模型的构建
• 4.2 运用整体论耐久性模型进行耐久性评估与设计的思路
• 4.3 基于整体论的无砟轨道耐久性计算分析
• 4.3.1 无砟轨道承载层整体论耐久性模型基本条件
• 4.3.2 道床板的耐久性状况评估判断
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要工作与结论
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文