带不同绝缘措施的钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

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发布时间：2021-09-10

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带不同绝缘措施的钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究
杨政，黄河山，赵坪锐
(西南交通大学土木512程学院，四川成都610031)
摘要：板式无砟轨道是我国应用十分普遍的一种轨道结构形式，但由于轨道板、底座、凸形挡台内的钢筋
回路与钢轨通过电流之间的互感作用，影响了谐振式无绝缘轨道电路的传输长度，所以轨道板内必须做
绝缘措施。轨道结构目前采取的绝缘措施有三种：钢筋的交叉点加设绝缘卡、采用绝缘套管、采用涂层
钢筋。本文主要探讨带三种绝缘措施的钢筋混凝土梁试件的疲劳性能，通过试验的方法得出极限荷载、
跨中挠度以及纯弯段应变，综合比较得出带绝缘套筒的钢筋混凝土梁试件极限荷栽值最大，带绝缘卡的
钢筋混凝土梁试件疲劳性能最好。
关键词：钢筋混凝土梁疲劳试验疲劳次数跨中挠度纯弯段应变
中图分类号：U213．2 44 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003-1995．2013．11．08
板式无砟轨道是我国应用十分普遍的一种轨道结
构形式，轨道板具有质量易保障、耐久性高、抗裂性好，
施工速度快，轨道可修复性较好等优点。但由于轨道
板、底座、凸形挡台内的钢筋回路与钢轨通过电流之间
的互感作用，影响了谐振式无绝缘轨道电路的传输长
度。若不做绝缘处理，板式轨道、双块式、长枕埋入式
等无砟轨道，轨道电路传输距离与标准要求的1 000～
1 400 m／(2 Q)差距很大。因此，降低无砟轨道区段
对ZPW．2000轨道电路的传输影响，解决无砟轨道与
ZPW．2000轨道电路相适应的问题，是我国无砟轨道
大规模推广使用中必须解决的重要问题。
根据国内最新的研究测试结果，板式轨道凸形挡
台及底座内的钢筋可不做绝缘处理，但轨道板内的钢
筋绝缘处理仍然存在数量多、难度大的问题，对采取不
同绝缘措施的钢筋混凝土进行力学分析很有必要。
轨道结构目前采取的绝缘措施有3种：钢筋的交
叉点加设绝缘卡、采用绝缘套管、采用涂层钢筋。本文
探讨带3种绝缘措施的钢筋混凝土梁试件的疲劳性
能，通过试验的方法得出极限荷载、跨中挠度以及纯弯
段应变，综合比较3种绝缘措施下的钢筋混凝土梁试
件性能。
l 试验模型设计
1．1 试件形式及尺寸
本次试验采用标准试件，横截面为150 mm x
收稿日期：2013．03．15；修回日期：2013．08．20
作者简介：杨政(1987一)，男，江西景德镇人，硕士研究生。
150 mm，长度为550 mm的小梁试件。钢筋混凝土梁
试件采用一次性成型，共20根，一般的钢筋混凝土试
件、带绝缘卡的钢筋混凝土试件、带涂层绝缘钢筋的钢
筋混凝土试件、带绝缘套管的钢筋混凝土试件各5根，
其中2根做静载试验，3根做疲劳试验。
1．2 试件原材料和用量
本次试验所有试件的强度按C40混凝土进行制
作，骨料粒径最大不大于40 mm。钢筋采用HRB335
钢筋，钢筋直径12 mm，上下两层配筋，并设置架立筋
来模拟道床板的横向配筋，架立钢筋直径12 mm，间距
150 mm。钢筋的配置如图1所示。
横向钢筋 12
图1 钢筋配置示意(单位：mm)
2 试验概况
2．1 静载试验
本次试验采用万能试验机进行钢筋混凝土梁试件
的抗弯强度试验，万能试验机的量程为1 000 kN。静
载试验采用两级加载，首先采用负荷控制，负荷大小为
0．5 kN，用于测量仪表准确、荷载偏心和减小测试误
差。在荷载上升阶段采用位移控制，大小为1 mm／min，
直至加载破坏，试验结束条件取破坏荷载的60％。加
载采用三分点加载。