轨枕作为一种重要的铁路配件之一,其在铁路中具有不可替代的重要作用。但是由于其自身材料的特性以及周围环境的影响,常用的混凝土轨枕很容易受到腐蚀从而使其耐久性不足。本文为了解决混凝土轨枕容易受到腐蚀的问题,提出并研发一种新型的复合混凝土材料,在分析其相关性能的基础上,应用混凝土轨枕的相关设计准则设计并制造出复合混凝土轨枕。主要工作内容如下:(1)进行硅酸盐混凝土、环氧树脂混凝土以及复合混凝土的制备工艺和相关力学性能测试和阻尼性能测试,获取后续设计、制造以及分析、试验所需的参数和依据;(2)创建了复合混凝土轨枕受力数学模型,并基于Pro/E、ANSYS软件对轨枕进行几何及有限元建模,进行了相关的仿真分析;(3)应用木质模具按照1:1比例设计、制造复合混凝土轨枕,进行复合混凝土轨枕动态性能测试,测试其在自由支撑状态下的主要模态参数。(4)进行轨枕的防腐蚀性能实验,在扫描电镜(SEM)下观测普通硅酸盐混凝土及复合树脂混凝土在酸、碱溶液中的表面腐蚀情况并加以分析。研究成果如下:(1)复合树脂混凝土材料在力学性能上明显优于硅酸盐混凝土材料;(2)复合混凝土轨枕其阻尼以及固有频率均大于硅酸盐混凝土轨枕,其抗振性能较高。(3)复合混凝土轨枕可以有效地减少酸碱等化学物质对其的腐蚀,具有极强的防腐蚀能力,能够有效提高铁路轨枕的使用寿命,适用于在一些环境恶劣的地方(如酸雨多发区,高盐碱地带,矿井等)的应用。