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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沥青材料性能测定领域,具体涉及一种沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法。
技术介绍
1、高速铁路和重载铁路是全球铁路发展的两大方向。因此,要求铁路下部结构具有良好的防水、减振、耐久性和可维护性等性能。传统有砟轨道,其碎石道砟直接铺设于柔性级配碎石基床表层,容易使得地面水下渗,形成道床脏污、板结、翻浆等病害,严重影响线下路基结构的稳定。具有粘弹性的沥青混凝土用于有砟轨道下底砟层,能充分发挥防水、减振、降噪、适应路基变形、易于维护且环保再生等优点。因此,将具有粘弹性的沥青混凝土材料应用于有砟轨道的下部结构,有利于列车动荷载的衰减和对路基的保护。
2、然而,沥青混凝土材料对温度、外加荷载等因素具有敏感性,沥青混凝土在列车荷载以及环境温度交替作用下,发生不可逆的形变,造成沥青混凝土底砟层刚度破坏、结构失稳,造成路基劣化,污染道砟层,磨损轨道并破坏几何平顺性,且该不可逆形变累计变形至一定程度会致使沥青底砟层发生疲劳破坏。
3、因此,亟需一种方法,能够对沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命进行确定。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提供一种沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,解决现有技术中无法有效确定沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的技术问题。
2、为达到上述技术目的,本专利技术提供的技术方案是:
3、第一方面,本专利技术提供一种沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法:包括以下步骤:s1、试件制备:取试件外模具,在
4、与现有技术相比,本专利技术的有益效果包括:
5、本专利技术提出的沥青混凝土底砟层疲劳寿命的确定方法,能够保证在不破坏轨道结构的情况下,模拟实际工程环境,获得沥青层在列车荷载以及环境温度下的变形量或应力分布,试验方式简单快捷。另一方面,通过本专利技术方法,从循环次数以及应力随时间变化两个方面确定沥青底砟层疲劳性能参数,增加沥青层的设计因素,加强沥青层的抗车辙、抗疲劳性能,强化轨道下部结构的承载能力,减振降噪,延长轨道服役周期,降低维护需求。此外,本专利技术可根据现场条件因地制宜,根据外部环境和基底条件选择沥青层材料及厚度,采取不同的沥青层破坏准则。本专利技术预期产生可观的效益,并促进新型有砟轨道铺装结构和材料的开发,推动轨道工程行业的发展。
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1.一种沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
3.根据权利要求1或2所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,传感器为四个,其中三个传感器均匀布置在沥青混凝土底砟层上表面,一个传感器布置在沥青混凝土底砟层下表面中心。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,细砂层采用级配≤4.75mm的细砂。
5.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,步骤S2中,循环加载试验具体包括:
6.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,步骤S2中,沥青混凝土底砟层的上表面均匀选取九个特征点,下表面选取中心点作为特征点。
7.根据权利要求6所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,测量沥青混凝土底砟层上表面特征点的变形量;测量沥青混凝土底砟层下表面特征点的应力,所述应力为拉
8.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,步骤S3中,建立变形量与循环次数之间的图像关系,具体是:
9.根据权利要求8所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,通过应变ε、设定的应变界限值ε0和所述图像关系确定沥青混凝土底砟层的疲劳寿命,具体包括:由ε=ε0确定对应的最大变形量,由最大变形量在所述图像关系中确定对应的最大循环次数N0作为沥青混凝土底砟层的疲劳寿命。
10.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,由所述应力随时间的变化确定沥青混凝土底砟层的疲劳寿命,具体包括:当测定沥青底砟层的应力出现突变时,认定沥青底砟层出现开裂破坏,此时对应的时间为最大疲劳寿命。
...【技术特征摘要】
1.一种沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括:
3.根据权利要求1或2所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,传感器为四个,其中三个传感器均匀布置在沥青混凝土底砟层上表面,一个传感器布置在沥青混凝土底砟层下表面中心。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,细砂层采用级配≤4.75mm的细砂。
5.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,步骤s2中,循环加载试验具体包括:
6.根据权利要求1所述的沥青混凝土底砟封闭层疲劳寿命的确定方法,其特征在于,步骤s2中,沥青混凝土底砟层的上表面均匀选取九个特征点,下表面选取中心点作为特征点。
7.根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:方明镜,方垫,张敏,张铭,王刚,谷存雷,王元景,秦振海,张晓萌,张吉哲,肖杰灵,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:
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