基于冲击弹性波波速的铁路混凝土疲劳损伤评价方法

李化建; 赵国堂; 高亮; 温家馨

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基于冲击弹性波波速的铁路混凝土疲劳损伤评价方法

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为定量评价铁路混凝土的疲劳损伤发展过程,以冲击弹性波波速为评价参数,基于线性损伤累积理论定义铁路混凝土的损伤变量,研究强度等级、饱水状态、应力水平及荷载频率对混凝土抗折疲劳损伤过程的弹性波波速、损伤变量及位移变化规律的影响。结果表明,在静态加载和抗折疲劳加载下混凝土损伤变量均逐渐增大,疲劳荷载下的冲击弹性波波速及损伤变量呈现明显的三阶段变化规律,且三阶段特征对混凝土强度等级、饱水状态、疲劳应力水平及荷载频率不敏感,证明弹性波波速可用于混凝土疲劳损伤的评价。随着强度等级的提高,混凝土发生疲劳断裂时的损伤变量逐渐增大,用混凝土疲劳破坏断面特征和应力-应变曲线揭示了损伤变量增大的原因;饱水状态对疲劳损伤变量有所影响,干燥和饱水状态下混凝土疲劳寿命均略有降低;混凝土的剩余抗折强度及损伤变量存在相同拐点,表明该方法可反映混凝土在疲劳过程中的宏观性能变化特征;结合混凝土疲劳损伤过程第三阶段突变特征,建议将损伤变量0.2作为混凝土疲劳损伤的临界状态。

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来源
《铁道学报》 |2023年第10期|171-179|共9页
作者
李化建; 赵国堂; 高亮; 温家馨;
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作者单位

北京交通大学土木建筑工程学院;

中国国家铁路集团有限公司;

中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类 U213.244;
关键词
铁路混凝土; 疲劳; 冲击弹性波; 损伤变量;

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