图4
1. 在路基震动、高速列车压力波的作用下,立柱正压变形到上止点后,开始向负压变形的初期,存在刚性体的回弹内力,产生伴随负压变形的交互弯曲力矩(如图5),而且H型钢立柱受到正压力时,从根部至顶端的弹性变形程度逐渐增大,立柱的腹板和翼板产生拉应力和压应力,但应变不同,与底座的结合面存在应力集中,易被撕裂。
图5
图6
2. 立柱两侧连接的单元板受力变形后,将产生围绕立柱压力变形轴线的扭矩,伴随着两侧单元板变形后回弹的力偶矩(如图6)。由于相邻两截面的翘曲不同,引起材料纵向纤维长度的改变,导致界面上产生正应力,使立柱成为扭杆弹簧,惯性力的加速度受到单元板拉伸弹性阶段的阻力。
3. 国产普通的H型钢是由全能轧机热轧成型的边宽、腰薄经济断面型材,腹板承受扭曲变形的能力差,做立柱存在强度不足的缺陷。图7示出对高度140毫米、腹板12毫米,Q235材质的H型钢立柱与底座之间的焊接形式进行破坏性试验的变形曲线。
图7 立柱、底座焊接强度破坏试验的变形曲线