CN109255153B - 无砟轨道结构配筋检算优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无砟轨道结构配筋检算优化方法，涉及轨道工程技术领域，该方法应用ABAQUS大型有限元软件建立CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合静力学有限元模型。建模对象包括了钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、底座、限位凹槽、缓冲垫板、隔离层、门型筋、预应力钢筋与普通钢筋等多种结构，可以对车辆、温度、基础变形等荷载作用下无砟轨道结构配筋方案进行检算，并通过对模型的调整实现多种配筋方案的模拟，最终达到优化无砟轨道结构配筋方案的目的。本发明可视化程度高，建模配置灵活，可服务于高速铁路、城市轨道交通、重载铁路无砟轨道的设计选型工作，优化无砟轨道设计方案，提升无砟轨道服役性能。
Description
技术领域
本发明涉及轨道工程技术领域，具体涉及一种无砟轨道结构配筋检算优化方法。
背景技术
无砟轨道与有砟轨道相比，取消了碎石道床，其轨道保持几何状态的能力得到提高，轨道稳定性更强，维修工作量也更少，已成为高速铁路轨道结构的主要发展方向。国内外大多数高速铁路均采用了无砟轨道作为主要结构形式，近几年城市轨道交通与重载铁路的进一步发展，适用于相关线路的无砟轨道结构设计也受到了人们的重视。
无砟轨道作为典型的钢筋混凝土结构，在其内部配置了预应力筋、门型筋、普通纵横筋等大量的钢筋。传统检算手段大多基于工程经验，对配筋进行检算时往往采用简化过多的经验公式，按照传统设计理念检算时结构内钢筋配筋率、特殊钢筋数量等指标合格即检算完成，对其结构及部件配筋后内部受力变形协调性等情况关注不多。而为了满足无砟轨道高平顺、长寿命、少维修等要求，就必须保证其长期运营下结构受力均衡，变形协调。
综合来说，现有的无砟轨道检算方法无法完全表征配筋方案的合理性，尤其无法考虑钢筋粗细、排布间距等因素；预应力筋对无砟轨道施加的预应力荷载荷载与预应力锚固端效应作为影响无砟轨道板应力状况的重要因素，却往往在检算中未受到重视；门型筋等具有特殊功能的钢筋，其布置方案的合理性、不同荷载组合下服役特性也尚缺乏细致的分析。
因此，有必要在无砟轨道设计时中考虑配筋方案的具体影响，对荷载组合下轨道板受力进行精细化检算，以便全面优化结构设计方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种考虑载荷对配筋形变影响以优化配筋方案的无砟轨道结构配筋检算优化方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供的一种无砟轨道结构配筋检算优化方法，包括如下步骤：
步骤S110：建立无砟轨道空间耦合静力学有限元模型：
步骤S120：对所述无砟轨道空间耦合静力学有限元模型施加荷载因素，得到无砟轨道结构的受力变形；
步骤S130：结合综合指数法，根据形状改变能密度与变形高斯曲率，得到受力变形综合指数作为配筋方案评价指标。
进一步的，所述步骤S110具体包括：
应用ABAQUS大型有限元软件建立CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合静力学有限元模型，具体包括：
根据钢轨实际界面属性、材料特性及钢轨的平/转动自由度，结合扣件支承位置，采用梁单元对钢轨进行模拟及单元划分；
所述扣件采用三向弹簧-阻尼单元模拟，垂直向刚度、垂直向阻尼、横向刚度、横向阻尼及纵向阻力均按实测值进行取值；
轨道板、自密实混凝土层、底座板采用实体单元进行建模，所述底座板上预留限位凹槽，所述自密实混凝土层预留对应凸台，结合钢筋布设位置与扣件区域对所述轨道板、自密实混凝土层、底座板进行单元划分；
所述自密实混凝土与所述底座板间设置土工布隔离层，所述限位凹槽四周设置弹性缓冲垫板，采用相应的线性刚度模拟所述弹性缓冲垫板；
门型筋、预应力钢筋与普通钢筋采用桁架单元进行模拟，并结合轨道板网格进行单元划分。
进一步的，采用嵌入式约束模拟所述门型筋和所述普通钢筋的桁架单元与轨道板间的结合。
进一步的，所述荷载因素包括检算荷载包括车辆荷载、升温荷载、降温荷载及基础变形荷载。
进一步的，采用先张法模拟施工，对所述预应力钢筋施加与预应力效应等效的降温荷载完成预应力效应的模拟；或者，
采用后张法模拟施工，在预应力钢筋与轨道板间建立约束弹簧，沿所述预应力钢筋径向的弹簧刚度为零，沿所述预应力钢筋截面法向及周向的弹簧设置为刚性，所述预应力钢筋与所述轨道板间无相互侵入，所述预应力钢筋端部与所述轨道板节点区域耦合。
进一步的，采用后张法模拟预应力钢筋，在所述预应力钢筋端部建立锚固端。
进一步的，所述步骤S130具体包括：
将受力变形综合指数的峰值、均方差及峰态系数作为配筋优化指标，包括：
基于第四强度理论的形状改变能密度Vd：
其中，σx、σy、σz分别为形变曲面上一荷载点的横向、纵向及垂直向的正应力，τxy、τyz、τxz分别为所述荷载点的横向、纵向及垂直向的切应力，σs为所述荷载点的von-Mises应力；
所述荷载点的高斯曲率为：K＝k1×k2，
其中，κ1、κ2为所述荷载点的主曲率；
所述受力变形综合指数为：T＝Vd×K。
进一步的，检算方向明确的预应力效应时，采用典型路径上的应力、位移作为指标进行检算。
本发明有益效果：可用于无砟轨道设计中对结构的普通钢筋、预应力筋及特殊钢筋的配筋方案合理性检算及后续的细部调整优化；相对传统检算方法，能够对配筋方案进行精细化建模，系统考虑多种工况条件下的配筋方案合理性，关注轨道结构配筋后的整体服役性能；简单易行，可为不同形式的无砟轨道提供合理的结构配筋设计方案。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法的流程示意图。
图2为本发明实施例所述的后张法预应力配筋建模方式示意图。
图3为本发明实施例所述的预应力筋与轨道结构装配示意图。
图4为本发明实施例所述的配筋方案优劣评价指标选择原则示意图。
图5为本发明实施例所述的车辆荷载作用下轨道板底面综合指数计算结果示意图。
图6为本发明实施例所述的预应力轨道板横向预压力检算结果示意图。
图7为本发明实施例所述的预应力轨道板纵向预压力检算结果示意图。
图8为本发明实施例所述的预应力轨道板初始工作状态下顶面纵向应力检算结果示意图。
图9为本发明实施例所述的预应力轨道板车辆荷载作用下顶面纵向应力检算结果示意图。
图10为本发明实施例所述的预应力轨道板车辆荷载作用下底面纵向应力检算结果示意图。
图11为本发明实施例确定的三种配筋方案示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本发明所必须的。
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供一种铁路无砟轨道结构配筋检算优化方法，思路为：应用ABAQUS软件建立了CRTSⅢ型板式无砟轨道，主要考虑了无砟轨道钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、底座、限位凹槽、缓冲垫板、隔离层等主体及细部结构的建模，检算对象为轨道板、底座板所配的普通钢筋及预应力筋，以及轨道结构中存在的其他特殊钢筋，检算细节指标视检算对象不同有所区别，检算过程考虑了车辆、温度、及基础变形荷载效应。具体的实施方法包括：
(1)钢轨采用梁/实体单元进行模拟，考虑钢轨实际界面属性及材料特性，单元划分时考虑扣件支承位置；
(2)扣件采用三向弹簧-阻尼单元模拟，垂横向刚度、阻尼及纵向阻力均按实测值或规范进行取值。模拟时采用多根弹簧，以真实模拟轨下垫板尺寸效应。
(3)轨道板、自密实混凝土层、底座板采用实体单元进行建模，建模时考虑结构实际尺寸及材料特性如图2所示，如底座板上预留限位凹槽，自密实混凝土层预留对应凸台；单元划分时考虑钢筋布设位置与扣件区域。
(4)自密实混凝土与底座板间的土工布隔离层建模时简化为层间面-面接触，法向接触特性考虑为互不侵入、可分离的硬接触状态，切向接触特性考虑一定的摩擦系数，摩擦系数按照实际土工布摩擦试验结果选取。底座凹槽四周设置的弹性缓冲垫板，建模时简化为相应的线性刚度。
(6)门型筋、预应力钢筋与普通钢筋采用桁架单元进行模拟，考虑钢筋的实际截面属性及其他物理特性如图2-图3，划分单元时考虑与实体单元网格对齐以尽可能保证其收敛性。以普通钢筋配置设计检算为例，普通钢筋单元按照配置设计方案组成钢筋骨架，并嵌入轨道板单元内。
(7)建立预应力钢筋时考虑预应力施加方式，以后张法预应力钢筋为例，如图2所示，在预应力钢筋端部建立锚固端以预防端部由于锚固效应出现的应力集中现象，锚固端为刚体，与轨道板单元采用面与面耦合接触。预应力筋与轨道板实体单元按实际布置位置进行装配如图3所示。
(8)为评价普通钢筋与部分特殊钢筋配置后对轨道结构整体受力变形的影响，如图4所示原则对配筋方案优劣评价指标进行说明。综合考虑结构受力均衡、变形协调的概念，对于受力均衡要素，以结构变形后内能增量为切入点，最终考虑以形状改变能密度作为子评价要素；对变形协调的概念，考虑其协调性以相对量表示更为合理，以曲面高斯曲率为自评价要素；最终借鉴综合指数法的思想，将两者相乘得到结构受力变形综合指数。
实施例二
在本实施例中，提取相应荷载下结构内力，采用传统的配筋设计方式对CRTSⅢ型普通无砟轨道板进行钢筋配置方案设计。设计结果表明，为满足配筋率要求，横向钢筋面积应不小于4720.1mm2，纵向配置钢筋面积应不小于3618.3mm2。因此依据此配筋率进行钢筋配置，得到三种不同布置方式的配筋方案为：
在考虑实际施工、绝缘等要求的基础上，首先配置了整体布置较为稀疏、钢筋直径较大的方案2作为参照方案；同时增加钢筋数量，减小钢筋直径，将钢筋较为均匀地分布至轨道板内，并在轨下位置适当加密，以此设置了优化方案1；此外，考虑列车荷载作用位置对轨道板内钢筋间距进一步加密，基于此对方案3进行调整设置了优化方案3，具体布置方式如图11所示。
以车辆荷载下方案1的结果为例得到如图5所示的轨道板底面综合指数计算结果，从图5中可发现，相对于纵向应力等结果，综合指数能够明显反映扣件集中支承效应，揭示轨道板受力变形集中位置。表1列出了三种方案综合指数统计指标的对比结果。
表1：三种配筋方案综合指数统计指标对比
由表1所示计算结果分析得出，在车辆荷载下，方案2相对方案1在各指标上均有不同程度地增加。以变化较为显著的顶面综合指数指标为例，方案2综合指数峰值与均方差较方案1增加了20.5％。方案3较方案1在综合指数峰值、均方差等指标上略有减小，说明此配筋方案在钢轨轨下位置对刚度有一定程度的加强，也说明了本发明所公开的配筋检算优化方法可实施性较好，对结构内的特殊钢筋也可采用同样方式进行检算优化。
实施例三
在本实施例中，对后张法施工的双向预应力轨道板进行预应力效应进行检算。设计说明时要求对8根纵向预应力筋施加张拉力122kN，16根横向预应力筋施加张拉力127kN，因此其纵、横向预压力应为976kN、1624kN。
采用本发明所述建模方法进行建模后，提取轨道板横、纵向预压力如图6、图7所示。由图6、图7可知，轨道板纵向预压力平均在970kN，横向预压力平均在1612kN，纵、横向预压力都有小幅波动，但波动幅度较小可忽略不计，说明此时预压力已正确施加。
图8为轨道板施加预应力后顶面纵向应力检算结果，上表面纵向压应力在预压0～2.5MPa范围内变化，板中预压应力均匀，板中至板端预压应力逐渐降低至0左右。
图9为施加车辆荷载后顶面纵向应力检算结果，在车辆荷载与预应力荷载共同作用下，轨道板纵向应力峰值为0.47MPa(拉)/-22.98MPa(压)，最大值仍处于预应力筋锚固端。不难看出，车辆荷载进一步加大了轨道板上表面的受压程度。
图10为施加车辆荷载后轨道板底面纵向应力检算结果，由图10可知下表面荷载作用位置附近压应力减小，但轨道板整体仍处于受压状态，说明预应力板抵抗车辆荷载效应的能力较好。
从上述计算结果可知，本发明公开的无砟轨道结构配筋检算优化方法，对预应力轨道板的预应力钢筋检算具有较好的适用性。
综上所述，本发明公开的一种无砟轨道结构配筋检算优化方法，能够基于无砟轨道结构特点，对结构内部不同种类的钢筋配置方案进行检算，并通过配筋方案细节的调整，实现结构受力变形的优化。该方法简单易行，可视化程度高，调整方便灵活，在未来各线路的无砟轨道设计及现有无砟轨道结构的进一步优化方面具有较高的应用价值。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S110：建立无砟轨道空间耦合静力学有限元模型：
步骤S120：对所述无砟轨道空间耦合静力学有限元模型施加荷载因素，得到无砟轨道结构的受力变形；
步骤S130：结合综合指数法，根据形状改变能密度与变形高斯曲率，得到无砟轨道结构的受力变形综合指数，将所述受力变形综合指数作为无砟轨道的配筋方案评价指标；
其中，
所述形状改变能密度Vd又称形状改变比能，用于判断材料是否发生屈服破坏，基于第四强度理论计算：
其中，σx、σy、σz分别为形变曲面上一荷载点的横向、纵向及垂直向的正应力，τxy、τyz、τxz分别为所述荷载点的横向、纵向及垂直向的切应力，σs为所述荷载点的von-Mises应力，E为弹性模量，v为泊松比；
所述变形高斯曲率是指形变曲面的弯曲程度，所述荷载点的变形高斯曲率基于下式计算：
K＝k1×k2，
其中，κ1、κ2为所述荷载点的主曲率；
所述受力变形综合指数是基于综合指数法计算后得到的表征无砟轨道配筋效果的指标，基于下式计算：
T＝Vd×K。
2.根据权利要求1所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，所述步骤S110具体包括：
应用ABAQUS大型有限元软件建立CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合静力学有限元模型，具体包括：
根据钢轨实际界面属性、材料特性及钢轨的平/转动自由度，结合扣件支承位置，采用梁单元对钢轨进行模拟及单元划分；
所述扣件采用三向弹簧-阻尼单元模拟，垂直向刚度、垂直向阻尼、横向刚度、横向阻尼及纵向阻力均按实测值进行取值；
轨道板、自密实混凝土层、底座板采用实体单元进行建模，所述底座板上预留限位凹槽，所述自密实混凝土层预留对应凸台，结合钢筋布设位置与扣件区域对所述轨道板、自密实混凝土层、底座板进行单元划分；
所述自密实混凝土与所述底座板间设置土工布隔离层，所述限位凹槽四周设置弹性缓冲垫板，采用相应的线性刚度模拟所述弹性缓冲垫板；
门型筋、预应力钢筋与普通钢筋采用桁架单元进行模拟，并结合轨道板网格进行单元划分。
3.根据权利要求2所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，采用嵌入式约束模拟所述门型筋和所述普通钢筋的桁架单元与轨道板间的结合。
4.根据权利要求3所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，所述荷载因素包括检算荷载，其进一步包括车辆荷载、升温荷载、降温荷载及基础变形荷载。
5.根据权利要求4所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，采用先张法模拟施工，对所述预应力钢筋施加与预应力效应等效的降温荷载完成预应力效应的模拟；或者，
采用后张法模拟施工，在预应力钢筋与轨道板间建立约束弹簧，沿所述预应力钢筋径向的弹簧刚度为零，沿所述预应力钢筋截面法向及周向的弹簧设置为刚性，所述预应力钢筋与所述轨道板间无相互侵入，所述预应力钢筋端部与所述轨道板节点区域耦合。
6.根据权利要求5所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，采用后张法模拟预应力钢筋，在所述预应力钢筋端部建立锚固端。
7.根据权利要求6所述的无砟轨道结构配筋检算优化方法，其特征在于，检算方向明确的预应力效应时，采用典型路径上的应力、位移作为指标进行检算。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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