既有线提速平面曲线标准探讨

列车提速的关键之一是提高曲线通过速度，提高曲线速度的关键在于平面曲线标准的确定，平面曲线标准包括最小曲线半径、缓和曲线长度、夹直线和圆曲线的最小长度等。既有线提速没有现行的标准及规范可利用，在勘测设计的实践中，我们对“我国过去和现行的各类最高行车速度线路设计规范”、“京广、京沪、京洽三大干线提速研究资料”、“广深准高速铁路改造标准”进行了分析、归纳，就既有线全面提速平面曲线标准提出了自己的观点。     

云巴线路平面曲线参数研究

结合云巴车辆的构造及云巴系统的性能要求,对其舒适度标准及平面曲线参数进行分析研究,得出以下结论及建议:①云巴的舒适度指标与 TB 10098-2017《铁路线路设计规范》采用相同的指标,以便于系统制式的推广;②折返线、停车线、出入线等辅助线的最小曲线半径宜与道岔导曲线半径保持一致,取 20 m;在一般情况下正线的最小曲线半径不宜小于 100 m,困难条件下不宜小于 30 m;车站范围内的曲线半径设置应考虑屏蔽门安装的要求,最小曲线半径不宜小于 300 m;③在云巴的设计中,在缓和曲线长度受限的条件下,建议适当降低实设超高以提高线路上限通过速度。     

川藏铁路时速200km最小平面曲线半径研究

作为限制列车运行时速的重要因素,最小平面曲线半径直接影响铁路选线、工程实施及投资造价。对于客货共线铁路,要兼顾货运列车和客运列车不同的运行速度要求,合理选择最小平面曲线半径。本文根据最小平面曲线半径设置原理,分析其影响因素,通过理论分析并结合实际,提出3种减小最小平面曲线半径的方案:减少客货列车速度差;客车采用可调节超高式列车;采用可变超高式轨道。经检算分析发现,采取相关措施后在最小平面曲线半径为1 600,2 000 m线路条件下运行200 km/h的客运列车能够满足安全性和舒适性要求。     

1520mm宽轨高速铁路平面曲线设计参数研究

研究旨在为我国高速铁路在1 520 mm宽轨地区的应用提供平面曲线参数的计算方法和设计选用的参考。运用我国高速铁路设计规范中的计算方法和判定条件,计算1 520 mm宽轨高速铁路平面曲线设计参数,分析不同平面曲线半径和设计超高对列车行驶安全和旅客舒适度的影响,得出不同的速度目标值对应的平面曲线参数结果,包括曲线半径合理取值范围、最小曲线半径取值和缓和曲线长度值。研究结论:(1)1 520 mm宽轨高速铁路最小曲线半径主要受到设计速度和速度匹配的影响,设计速度越高,速差越大,最小曲线半径值越大;(2)在同等条件下,1 520 mm宽轨的最小曲线半径取值大于标准轨的最小曲线半径取值;(3)缓和曲线长度值主要受设计超高和设计速度控制,与轨距基本无关。     

市域铁路线路平纵断面标准研究及应用

市域铁路设计速度为100~160km/h,采用宽体车和窄体车2种车型,在我国城镇化建设中具有广阔的发展前景。线路技术标准应与市域铁路的功能定位相协调,线路平面设计标准应体现市域铁路特点。结合国内外市域铁路平纵断面标准研究成果,通过优化超高参数、参考行车v-s曲线并针对不同车型进行技术参数分析,提出最小平面曲线半径取值、线间距及其加宽值、长大坡道标准和竖曲线设置条件等设计技术标准。该标准适应我国市域铁路实际情况,在关注旅客舒适性要求的同时也充分考虑了动车组的技术条件,与现行铁路线路设计标准相比具有一定创新性,充分体现了市域铁路特点,且技术经济性更为合理。     

市域铁路线间距标准研究

研究目的:市域铁路设计速度100~160 km/h,是快速、高密度、公交化的客运专线铁路。随着我国城市化进程的发展,对市域铁路建设的需求越来越大,但是已开通运营的市域铁路采用的标准规范均不统一。基于此,本文通过分析市域铁路和城际铁路、城市轨道交通的技术差异性,结合车辆选型,对线间距标准进行研究,旨在为市域铁路设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)市域A型车直线地段最小线间距为3.8 m,市域D型、市域CRH型车直线地段最小线间距为4.0 m;(2)当外侧线路实设超高等于或小于内侧线路实设超高时,在平面曲线半径400 m及以上地段可以不考虑加宽;(3)本文确定的线间距标准较我国现行《城际规范》、《线规》规定标准略低,较《地铁规范》略大;与日本、法国规定标准相当,较德国规定标准低;(4)本研究成果对市域铁路线路标准确定及规范编制具有参考价值。     

城市轨道交通车站端部线路平面最小曲线半径标准值的研究

分析了城市轨道交通线路平面曲线最小半径标准的影响因素。在此基础上,以上海市轨道交通7号线常熟路站为例,说明了不同最小曲线半径标准对轨道交通线路的工程费、运营时间、养护维修费等主要影响因素的影响程度。通过研究得出:降低现行地铁设计规范中车站端部的最小曲线半径标准值是经济合理的,在困难条件下地铁线路最小平面曲线半径标准值可由250～300m减小到200～250m。     

悬挂式单轨旅游观光线路主要技术标准研究

目前,国内尚无成熟的悬挂式单轨交通设计体系。为探索和完善悬挂式单轨旅游观光线路技术标准,以湖北恩施青云崖度假区旅游观光线设计为例,结合国内多条悬挂式单轨试验线的设计、制造、安装、运行经验及乘坐体验,对悬挂式单轨旅游观光线路主要技术标准进行分析研究。根据列车最高运行速度、未被平衡的离心加速度、车体最大允许倾角确定线路平面曲线最小半径;根据未被平衡横向加速度的时变率计算缓和曲线长度;根据最高运行速度计算竖曲线半径;为了降低轨道梁设计、制造和安装难度,认为平曲线、缓和曲线、平面夹直线及纵断面夹直线最小长度不宜小于一节轨道梁的长度;并给出了最大坡度、坡段最小长度等主要参数的选取原则。     

高速铁路线路纵断面设计标准及其应用研究

为科学合理地应用设计标准,应对确定标准的依据及原理有一定的认识和理解。线路纵断面设计标准的选择影响着线下基础工程的技术经济指标及线路舒适度水平,应分析平竖曲线重叠时对欠超高的影响。结合工程设计实践经验,分析研究合理的线路平纵断面设计匹配,以确保工程设计的技术经济合理性,并为实现线路空间曲线具有较高舒适水平奠定基础。根据设计速度、与平面曲线匹配情况合理选用竖曲线半径,宜优先考虑平竖曲线间夹直线长度0.4V(V为列车速度)的要求;竖曲线与平曲线间的夹直线长度在满足不小于25 m的条件下宜尽量大些,如果能够提供列车不少于1.5 s的走行距离则有利于保证线路的平稳性;当竖曲线与平曲线重叠设置时,建议设计行车速度300~350 km/h的线路平曲线半径选择不宜小于8 000 m,最大坡度不宜采用20‰足坡;线路平面交点设置时应同时考虑纵断面设计要求,以追求平纵断面匹配综合效果最佳。     

悬挂式单轨交通最小曲线半径及曲线限速研究

研究目的:悬挂式单轨交通目前在我国公共交通领域尚未有运营线路,相关研究资料较少,为适应国内山地城市和旅游城市对悬挂式单轨交通的发展需求,对悬挂式单轨交通技术标准进行研究具有重要意义。本文针对悬挂式单轨交通的特点,对悬挂式单轨交通的最小曲线半径及曲线限速值进行研究,提出各种运行速度下线路最小曲线半径的建议值,以及曲线速度限制值的计算方法,以期为悬挂式单轨交通设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)悬挂式单轨交通线路平面曲线半径宜适应列车运行速度要求,当最高运行速度为60 km/h时,悬挂式单轨交通线路最小曲线半径可取200 m;当最高运行速度为50 km/h时,最小曲线半径可取150 m;(2)当不具备设置满足速度要求的曲线半径时,可按V=4.52R~(1/2)计算曲线速度限制值,且不大于列车的最高运行速度;(3)本研究成果对悬挂式单轨交通线路设计标准确定及规范编制具有参考价值。     

基于舒适度的悬挂式单轨平面曲线参数研究

悬挂式单轨车辆在曲线运动中自主倾斜。舒适度是影响悬挂式单轨线路平面参数的主要因素,研究基于舒适度的平曲线参数合理取值具有重要意义。分析悬挂式单轨车辆力学特性,选取横向倾斜角、未被平衡横向加速度作为圆曲线段舒适度指标,选取横向加速度时变率、横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率作为缓和曲线段舒适度指标。构建舒适度指标与平曲线参数间的关系模型。基于不同舒适度要求、速度、最大倾斜角计算确定线路平面最小曲线半径、缓和曲线长度。当最大倾斜角6°、最大未被平衡横向加速度0.5 m/s~2、速度80 km/h时,平面曲线最小半径应不小于325 m。当半径较小时,缓和曲线长度主要取决于横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率。     

铁路小半径曲线连续梁桥设计研究

武汉到咸宁的城际铁路中采用了大量的小曲线半径连续梁桥,最小半径达320 m,为目前我国曲线半径最小的铁路连续梁桥。本文采用ASCB和BSAS建立平面模型以及采用Midas2006建立空间有限元模型,对跨径组合为(24.65+24.65)m预应力混凝土连续箱梁分别进行施工阶段及运营阶段分析,计算恒载、活载、预应力、收缩徐变、体系温度、局部温差、支座不均匀沉降等荷载,得出支反力及内力、应力、强度、变形等,并进行了分析比较。由于"弯-扭"耦合作用、剪力滞效应及畸变挠曲效应、预应力损失等,使得曲线梁腹板内侧和外侧受力不同、支座的内侧和外侧受力也不同,因此不能单一采用以直代曲或者平面代替空间的计算结果,尤其是当曲线半径较小的情况下,尽量采用多种计算手段相互校核。并且通过采用箱形截面设计、加横隔板、降低曲线上车辆通过速度等可降低曲线效应对梁的影响。     

城际铁路线路平面设计参数合理取值探讨

针对我国《城际铁路设计规范》正在编制、城际铁路建设暂无设计规范的现状,根据客运专线有关设计规范的计算原理,结合城际铁路特点,以安全适用、技术先进、经济合理为原则,对城际铁路线路平面曲线半径及缓和曲线、夹直线和圆曲线的长度进行研究,并提出相应建议值。     

时速200 km城际铁路曲线简支梁桥横向偏心设置研究

就目前的普速铁路而言,双线简支梁桥下部结构横向偏心设置及适用曲线半径的设计与计算已比较成熟。对于城际铁路,设计曲线半径、设计活载、墩梁结构等均与普速铁路有较大区别,横向偏心如何设置以及偏心值与曲线半径如何匹配均有待研究。为了研究时速200 km城际铁路曲线简支梁桥下部结构横向偏心设置规律,以京津冀地区某城际铁路工程为背景,采用弯矩平衡方法推导出理想偏心值公式,通过对其桩长、承载力、经济性等指标的对比分析,得到适合工程实际的横向偏心设置方法。结果表明:桥墩与基础之间设置横向偏心形式与梁部与桥墩之间设置横向偏心均对桩基有优化效果,建议根据工程项目特点选择适当的方法;当线路平面采用最小曲线值(R=2000 m、2200 m)时,建议在双线简支梁桥设置0.2 m横向偏心,当曲线半径R>2000 m时,可不设置横向偏心。     

基于乘客舒适度的悬挂式单轨平面圆曲线参数研究

由于车辆结构的差别,悬挂式单轨平面圆曲线参数与传统轮轨相差较大。为研究合理的圆曲线参数取值,本文运用行驶动力学理论,从乘客舒适度角度,对最小平面曲线半径和最小圆曲线长度等参数进行了计算研究,提出了相应的取值建议。当车辆最大偏转角不大于6. 843°,最大未被平衡离心加速度不大于0. 8 m/s~2,车速为80km/h时,最小平面曲线半径应不小于250 m。由于悬挂式单轨车辆的悬挂结构和参数与传统轮轨车辆存在较大区别,其最小圆曲线长度应不小于2V,是传统轮轨铁路的4倍。后续可在此研究成果基础上,利用车线耦合动力学理论,对乘坐舒适性、车线动力响应、车辆性能与线路参数之间的匹配关系等进行进一步研究,并综合考虑建设成本、运营维修等因素,合理确定各项参数。     

基于工程技术条件要求的高速磁浮线路设计参数研究

对高速常导磁浮系统轨道梁结构型式及功能区各功能面的精度要求进行了分析,同时考虑到我国机加工能力和经济状况,对曲线地段定子面、导向面和滑行面分别采取了直线拟合和曲线拟合方法进行设计,研究工程技术条件对高速磁浮线路设计参数选取的影响,确定不同长度功能件和不同定子排列方式下平、竖圆曲线半径的合理取值范围,用不同曲率的导向面拟合平面圆曲线的允许半径范围和优势半径范围,以及满足扭转率要求的缓和曲线最小长度值。研究结果表明:分别采用6,3,2 m长的功能件和直线及半径为1550和790m的导向面,能够拟合的最小平面圆曲线半径分别为700,650和600 m,能够拟合的最小竖圆曲线半径分别为8250,4150和2750 m;缓和曲线最小长度可以达到40 m。     

高速铁路线路参数与线路方案动力分析研究

线路线形条件对高速铁路行车安全性及乘坐舒适性的影响显著增强。我国在制定高速铁路规范时,总结吸收国内外建设及运营管理经验,提出了较高的线形标准。采用动力仿真分析方法对高速铁路参数进行探讨,对高速铁路线路关键参数进行分析,提出线路平、纵断面关键参数合理取值。针对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估。提出线路圆曲线、反向曲线夹直线最小长度、竖曲线最小半径关键参数合理取值,可有效减少工程建设投入;通过对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估,提出通过增加8 000 m曲线半径超高的方法,提高速度400 km/h列车舒适度。     

铁路车辆通过曲线时的最小半径研究

通过对车辆在曲线上的运行特征的分析,从车辆自身通过最小曲线半径、抗倾覆能力的最小曲线半径、满足旅客列车最高运行速度要求的最小曲线半径、满足旅客舒适度与内外轨均磨条件要求的最小曲线半径等因素,建立平曲线最小曲线半径与车辆运行特征间的对应关系;从车辆连挂车钩最小曲线半径、工程允许曲线半径、限坡当量竖曲线最小曲线半径、车辆结构限界要求的最小曲线半径、行车平稳性及舒适度要求的最小曲线半径等建立竖曲线最小曲线半径与车辆运行特征间的对应关系;运用相关的参数,对站线曲线半径标准的选择,进行计算与分析;为站线曲线半径标准及道岔标准的选择,提供系统理论根据,为新一轮《线规》及《站规》与工程具体设计,提供系统理论支持。     

平竖曲线重叠地段线形参数对米轨车辆动力特性的影响

为合理确定山区米轨铁路平竖曲线重叠地段线形参数,基于动力学理论建立米轨车辆—线路动力学模型,分析山区米轨铁路线路平竖曲线重叠地段的竖曲线形式、竖曲线半径、圆曲线半径等变化对车线系统动力特性的影响。结果表明:平竖曲线重叠地段采用凸形竖曲线形式相较于凹形竖曲线形式列车的动力通过性能更好;平竖曲线重叠设置对乘坐舒适性的影响最大,对行车安全性及轮轨作用力影响相对较小;竖曲线半径变化主要影响车体垂向加速度,当竖曲线半径增至10000 m后,对车体垂向加速度影响较小;平面圆曲线半径变化主要影响车体横向加速度,当平面圆曲线半径大于2000 m后,对车体横向加速度影响较小。