学术讲座—高速铁路CRTS-III型轨道-简支梁桥地震错位下扣件失效机理与阈值研究
发布者：
科研处
更新日期：
2025-12-02
访问次数：
10
| 讲座题目 | 高速铁路CRTS-III型轨道-简支梁桥地震错位下扣件失效机理与阈值研究 |
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| 主办单位 | 土木工程学院 |
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| 联合主办单位 |
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| 讲座人 | 刘祥 | 讲座人
职称 | 中级 | 主持人 | 张伟 |
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| 讲座类型 | 自然科学 | 讲座对象 | 全校师生 | 时间 | 2025-12-04 15:38 |
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| 地点 | 思源楼6楼 |
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讲
座
人
简
介 | 刘祥，男，1991年，工学博士。福建省高层次引进人才（C类），获教育部科技进步奖一等奖1项。主要从事结构抗震、列车-轨道-桥梁系统振动、桥上高速列车行车安全评估等方面的研究，以第一作者或通讯作者在《Engineering Structures》、《Nonlinear Dynamics》、《Vehicle System Dynamics》、《土木工程学报》等期刊发表论文二十余篇。 |
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讲座
主要内容 | 本研究聚焦于高速铁路CRTS-III型板式无砟轨道-简支梁桥系统在地震作用下的协同变形与安全性能。为探明横向地震下桥梁的变形模式与轨道扣件破坏指标，研究综合运用了试验、先进测量与数值模拟方法。通过对WJ-8B型扣件系统进行横向低周往复加载试验，并创新性地应用数字图像相关技术(DIC)进行非接触式高精度测量，揭示了扣件系统在横向荷载下的“滑移-承载-破坏”三折线力学行为与损伤演化过程。试验表明，扣件损伤集中于挡肩、绝缘块及轨枕，其中轨枕的脆性破坏是导致扣件失效的直接原因，其极限破坏位移为7mm，峰值荷载为82.8kN。基于此，我们建立了能反映真实破坏过程的三折线滞回模型。通过构建并验证轨道-梁系统有限元模型，系统分析了罕遇地震下桥梁产生的多种典型错位模式（如主梁错台、梁端转角及其组合）。研究发现，扣件失效主要集中在梁缝区域，且多跨复杂错位模式更易引发大范围损伤。通过将典型错位模式施加于模型并逐步调幅，最终量化了引发扣件失效的临界梁端相对错位阈值：在最不利工况下，该阈值为60mm；而对于不同的具体错位类型，如单跨平动、单跨转动、双跨反向平动等，其阈值则在36mm至56mm之间。本研究明确了扣件的破坏机理与量化失效标准，为高速铁路桥梁的抗震设计、震时损伤快速评估及震后修复提供了关键的理论依据与数据支持。 |
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