无砟轨道条件下轨道电路传输长度建模与仿真

由于无砟轨道板中纵横交错的钢筋网络与钢轨产生电磁耦合导致无绝缘轨道电路传输长度大大缩短.本文根据无绝缘轨道电路对无砟轨道适应性的电磁分析,定量计算出无砟轨道对无绝缘轨道电路影响的大小.通过建立一种新的轨道电路模型及仿真来验证钢轨等效阻抗计算的正确性.     

无砟轨道条件下钢轨阻抗的研究

无砟轨道板中纵横交错的钢筋对钢轨阻抗产生了一定的影响,对于频率较高的轨道电路的干扰尤为明显。本文旨在从轨道物理模型入手,利用电磁场有限元方法,定量分析钢轨阻抗的变化,．为后续的研究提供一个精度较高的参考方法。     

无砟轨道钢轨阻抗特性影响因素分析

轨道电路被广泛应用于高速铁路控制系统,以检查高速铁路是否被机车占用,并保证行车安全。钢轨阻抗是轨道电路重要的一次侧参数,本文结合有限元及电路方法,提出求解无砟轨道钢轨阻抗的有限元电路综合法,建立无砟轨道钢轨阻抗的计算模型,并研究频率、土壤电导率、钢筋埋地深度及钢筋疏密等参数对钢轨电阻和电感的影响规律,分析这些参数对钢轨电阻和电感的影响程度,得出用以指导无砟轨道铁路设计的结论。     

双块式无砟轨道的共振性能分析

为了避免双块式无砟轨道在列车荷载作用下产生共振,使得钢轨位移过大而影响列车平稳性,运用谐响应有限元法和轨道动力学理论建立双块式无砟轨道计算模型,考虑了列车荷载、扣件刚度、阻尼影响因素,对模型进行共振频率与钢轨位移计算.结果表明:扣件刚度影响无砟轨道共振频率及钢轨位移,而阻尼及列车荷载影响钢轨位移.     

重载铁路无砟轨道对ZPW-2000A轨道电路传输性能的影响

结合重载无砟轨道道床结构对比分析、重载无砟轨道钢轨参数测试、ZPW-2000A轨道电路传输计算等方法,对重载铁路无砟轨道ZPW-2000A轨道电路传输性能进行分析,得出重载无砟轨道线路ZPW-2000A轨道电路极限传输长度。     

轨道电路在无砟轨道条件下传输特性的研究

无砟轨道内部钢筋网与钢轨电流之间的互感作用,改变了轨道电路一次参数,影响了谐振式轨道电路传输性能,实际使用长度明显缩短。改进无砟轨道电气参数是提高谐振式轨道电路传输性能的有效途径。试验表明,对各种类型的无砟轨道单元进行绝缘化处理,尽量减少或消除轨道板内部钢筋所形成的闭合回路,以及距轨底320mm以内可能存在的钢筋网闭合回路,可有效地改善无砟轨道的钢轨阻抗参数;改进无砟轨道扣件系统结构,降低水膜电阻对道床漏泄的影响,有效地改善无砟轨道的道床电阻参数,从而改善谐振式轨道电路的传输性能。     

桥上纵连板式无砟轨道挠曲力计算分析

根据桥上纵连板式无砟轨道的结构特点,基于有限元方法建立桥上纵连板式无砟轨道挠曲计算模型,计算温度荷载下的挠曲力,分析列车荷载作用长度、活载入桥方式对挠曲力的影响,研究桥上纵连板式无砟轨道在挠曲力作用下的梁轨相互作用规律。结果表明:桥梁挠曲变形所引起的钢轨纵向附加力较小,其中简支梁桥上钢轨挠曲附加力不超过21.6 kN,连续梁桥上钢轨挠曲附加力不超过24.0 kN;在进行部件的受力检算时,应根据具体的部件选用伸缩力或挠曲力;与桥上有砟轨道及单元板式无砟轨道有较大不同的是,还需要根据不同的检算部件寻求最不利的挠曲力列车荷载加载方式;建议采用活动端迎车进行加载。     

大跨度提篮拱桥上无缝线路设计关键技术研究

研究目的:通过研究提篮拱桥在温度变化、列车荷载作用下的变形规律,并建立铺设无砟轨道的大跨度提篮拱桥无缝线路的非线性有限元计算模型,进行梁轨相互作用分析,计算铺设无砟轨道的140 m跨径提篮拱桥上无缝线路变形、纵向力、伸缩位移、挠曲位移,为桥梁和无缝线路设计检算提供支持.研究结论:在计算提篮拱桥的伸缩力时,可采用与常见简支梁或连续梁相同的方法计算梁的伸缩位移量;在列车荷载作用下提篮拱产生的最大挠曲位移明显小于伸缩位移,钢轨挠曲力较钢轨伸缩力小,挠曲力一般不控制轨道检算,但可能控制墩台的设计检算.     

客运专线土质路基上无砟轨道结构的振动特性仿真研究

依据系统工程理论的思想,建立列车无砟轨道结构耦合系统的有限元模型,时客运专线土质路基上板式、双块式无砟轨道结构和普通碎石道床轨道结构在高速行车条件下的耦合系统动力学性能进行了仿真分析研究.对比分析这3种类型的轨道结构系统振动响应与系统振动传递函数,评价无砟轨道结构的振动特性.结果表明:无砟轨道结构的平顺性很好;结构各部分的振动随着列车行驶速度的增大而增大;钢轨、道床板、路基的主要振动频带范围均随着列车行驶速度的增大而增大;有砟轨道的弹性最好,板式无砟轨道的弹性次之,双块式无砟轨道的弹性较差.     

钢筋绝缘无砟轨道电气参数试验研究

对纵横向钢筋间交叉点不加绝缘和加绝缘的2种板式无碴轨道进行试验测试,考察钢筋结构绝缘化处理后的无砟轨道对钢轨阻抗参数的改善效果,提出改进措施,以延长轨道电路在无砟轨道上的传输长度.     

客运专线无碴轨道噪声问题探讨

对轮轨噪声问题国内外研究现状、无碴轨道噪声及其降噪措施进行了概述。为了对高速运营条件下的轮轨滚动噪声进行更详细描述和评价,通过对钢轨竖向振动的测量,间接得到轮轨有效不平顺度,再结合声压测量结果,根据有效不平顺度与声压间的简单关系得到不平顺度对声压的转换函数,合成有效不平顺度与转换函数的组合可用于任何列车速度、任何给定列车轨道系统的噪声辐射谱预测;将车辆噪声和轨道噪声分开进行评估量化,为从车辆与轨道两方面寻求有效控制和降低轮轨噪声的方法奠定基础。     

配置BES型扼流适配变压器的道岔区段轨道电路调整表仿真计算

针对单开道岔区段1送2受型轨道电路电气特性,根据均匀传输线方程与四端网络理论建立典型25 Hz相敏轨道电路仿真计算模型;计算带BE型扼流变压器时轨道电路调整和分路状态下发送电压和电流,结果验证了该模型的正确性和有效性。将模型中的扼流变压器四端网络替换为BES型扼流适配变压器四端网络,从而将该模型拓展应用到带BES的轨道电路区段。根据实测数据计算BES型扼流适配变压器四端网络系数,再采用拓展的仿真模型,计算得到带扼流适配器轨道电路在1送2受区段的调整表。通过计算和分析该轨道电路区段的分路灵敏度和电压余量比可知,二者均满足轨道电路正常工作要求,道岔岔尖是1送2受型轨道电路区段中最易导致分路不良的机械环节。采用该拓展模型仿真计算还可得到轨道电路区段在不同道砟电阻情况的调整表。该模型也可拓展应用于三开、复式交分等道岔区段以及ZPW-2000A型等其他制式轨道电路调整表的计算。     

广珠城际轨道交通梁端轨道结构受力变形分析

广珠城际轨道交通是我国第一条设计时速200km的城际铁路,全线基本以桥梁为主,桥上采用CRTSI型板式无砟轨道,因梁端转角及位移的存在,梁端轨道结构受力及变形均发生变化。通过梁端轨道结构受力变形分析,研究广珠城际梁端转角与梁端轨道结构的适应性,通过建立梁端位移与无砟轨道结构受力和变形相互影响的计算模型,对广珠城际梁端无砟轨道结构进行受力检算,对扣件系统进行受力分析,找出梁端转角对轨道结构形式的影响,为类似项目的设计提供经验。     

480型轨道电路改进后实现相位检查

480型轨道电路结构简单、设备性能稳定,目前在现场非电气化区段应用较广.但该制式对不能实现轨道绝缘破损检查,给行车安全造成威胁.应用现代电子技术,对原480型轨道电路的发送和接受部分做适当的改进后,即可实现对轨道绝缘破损的防护检查.     

“一送两受”式无绝缘轨道电路最大传输距离分析

为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。     

高速铁路轨道的波阻抗及影响因素研究

高速铁路轨道在雷击或故障冲击电流作用下会产生暂态冲击过电压,该过电压的大小由轨道的波阻抗决定。通过建立高速铁路线路的仿真模型,分析直角冲击波在轨道上的传播与折反射过程,提出轨道的波阻抗的计算方法,研究钢轨类型、土壤电阻率、钢轨对地过渡电阻对波阻抗的影响。结果表明:P60型轨道波阻抗数值为235. 55Ω;轨道的波阻抗主要受钢轨类型和土壤电阻率的影响,高速铁路轨道的波阻抗在在210～250Ω变化;在高速铁路轨道仿真模型中,线路末端电阻等于波阻抗时,可以有效地消除折反射对仿真结果的影响,末端电阻的取值不需要考虑钢轨地过渡电阻的影响。研究给出高速铁路轨道波阻抗的范围及仿真模型中末端电阻的取值方法,可以为轨道过电压计算、分析与仿真提供理论与方法参考。     

小线间距单渡线安全性研究

研究目的:因盘活闲置国有资产的迫切需要,某些城市的城轨交通线路工程,利用地下既有设施,因其线间距比较小,加大线间距困难,维持原有线间距将成为工程的首要选择。规范规定单渡线线间距不应小于一定数值。哈尔滨市轨道交通一期工程利用既有人防隧道工程,受限界限制,线间距定为3.4 m。根据要求,分别在两个既有站设置了3.4 m线间距单渡线。"小线间距"单渡线,在设计、铺设、营运以及养护维修等方面经验甚少,因此除了需要研究渡线结构安全性以外,还必须分析研究其在各种运行位置时脱轨或者脱钩危险性,确保列车安全通过。研究结论:(1)车辆通过3.4 m线间距单渡线时,转向架最不利位置的转动角度在转向架结构性能允许范围内。车钩最不利位置的转动角度、伸缩量在车钩结构性能允许范围内。(2)3.4 m单渡线侧向运行时不载客的情况下,车速不宜超过20 km/h;侧向有载客需要的情况下,车速不宜超过15 km/h。     

无砟轨道列车荷载层间分布特征及压电式测试系统研究

为研究无砟轨道列车荷载传递特征及测试方法,建立了双块式无砟轨道实尺试验平台,分析了钢轨支点压力和道床板、支承层底部荷载分布规律,并与动力学仿真结果对比。得出主要结论:石基压电式压力测试系统及压电式测力垫板测试系统,测试结果准确可靠,可用于无砟轨道结构健康监测;道床板底部荷载横向呈双峰型分布,两轮载间荷载效应叠加不明显,横向分布范围占道床板宽度的50%左右,道床板宽度具有优化空间;轮载传递至支承层底部时呈M型分布,轮载分布较为均匀。理论分析和试验结果可为无砟轨道现场测试提供参考,所得荷载传递规律,可为无砟轨道尺寸优化和下部基础设计取值提供理论依据。     

城市轨道交通信号系统的发展

介绍国内外城市轨道交通信号系统的3种制式,分析模拟轨道电路系统、数字轨道电路系统和基于通信的列车运行控制系统制式的优缺点,提出适合国情的城市轨道交通信号系统,分析了国产化成为将来城市轨道交通建设的发展方向。