弹性长枕式无砟轨道枕长与支撑长度比例分析

根据弹性长枕的结构特点及受力特性,运用有限单元法建立弹性长枕无砟轨道垂向受力有限元计算模型。通过分析不同长度弹性轨枕在不同支撑长度下的轨下及枕中弯矩情况,确定了弹性长枕式无砟轨道枕长与支撑长度的合理比例约为04。     

单孔轨道板凸台周边填充层研究

单孔轨道板凸台周边填充层有树脂填充和CA砂浆填充两种方式。文中运用有限单元法分别建立两种填充方式下的单孔轨道板实体模型,对轨道板分别施加纵向、横向和温度梯度三种荷载,对比分析轨道结构的受力情况,结果表明,用树脂填充优于用CA砂浆填充。     

路侧护栏长度设计方法研究

路侧护栏作为保障道路交通安全的重要设施,合理设计其长度非常重要。基于不同的道路条件和车辆行驶特征,主要以保障交通安全为目的,提出了路侧护栏合理长度的定量计算方法,是对依靠工程经验定性确定长度方法的一种改进。     

全无缝桥梁接线路面温降效应及长度优化

为了充分吸纳全无缝桥梁主梁温度变形,降低工程造价,提出连续配筋接线路面合理长度计算方法,分析了温降下接线路面板受力变形机理,推导了考虑地梁锚固影响的接线路面应力、位移解析式,并提出接线路面长度及配筋设计方法;采用计算机编程实现了路面长度的优化计算。结果表明:解析法计算结果与有限元ANSYS仿真分析结果相近,路面板纵向钢筋最大应力相对误差为3.4%~5.7%;路面板最大裂缝宽度相对误差为4.7%~10.5%;实桥监测结果验证了接线路面长度及配筋设计满足现行规范要求。     

新型连续流平面交叉左转车道最小长度研究

为进一步促进连续流平面交叉(continuous flow intersection,CFI)的研究与应用,对其左转车道最小长度展开研究。首先,在明确CFI的交通组织方式后,根据CFI左转车道的几何特征和功能将其划分为左转引道、左转跨越段和移位左转车道等3段。其中,左转引道由渐变段和加宽段组成,横向跨越段纵向距离由跨越车道数和设计速度确定,移位左转车道最小长度由减速段和左转排队等候段两者中的较大值决定。其次,根据汽车横移渐变率和运动学方程分别计算渐变段和减速段长度;根据M/M/1单车道系统排队理论和交通流理论并结合既有研究成果确定排队等候段长度;根据圆形轨迹换道模型确定引道与移位左转车道之间的合理间距。最后,将3段长度建议值叠加,得到不同设计速度下CFI左转车道长度的合理取值。结果表明:设计速度对CFI左转车道的长度影响最大,车辆横向位移的影响次之。     

公交停靠站区域长度优化研究

基于马尔可夫,研究建立了公交停靠站平均排队长度模型。在高峰时段,车辆到达满足泊松分布,基于马尔可夫的停靠站区域长度模型,确定停靠站的区域长度。运用VISSIM仿真软件,对典型的公交停靠站进行仿真,验证马尔可夫模型在确定停靠站区域长度的可行性及合理性。然后,对典型的公交停靠站进行改造方案的研究,通过平均排队长度、最大排队长度以及公交车辆的延误等统计结果,确定合理的改造方案,优化现有的停靠站区域长度。     

水平双向地震作用下钢桥墩损伤区域长度研究

钢板局部失稳是典型的钢桥墩地震破坏形式之一，因此在进行结构地震反应分析时需要考虑钢板局部变形对计算结果的影响。为了研究钢桥墩结构的地震损伤特征并为建立合理的杆系-板壳混合单元模型提供依据，以矩形截面钢桥墩为对象，采用板壳有限元模型和修正双曲面滞回本构模型分析了结构在水平双向反复荷载作用下的破坏过程，讨论了加载路径对桥墩承载力、延性以及极限状态下局部变形特性的影响；通过结构参数分析拟合了钢桥墩地震损伤区域长度预测公式；通过全板壳单元模型和杆系-板壳混合单元模型的桥墩弹塑性地震反应分析结果对比，验证了损伤区域长度预测公式的适用性。结果表明：钢桥墩在单方向上的承载能力和延性特性与荷载作用路径有关，沿正方形加载时结构的延性最小，沿斜方向加载时结构的承载力最小；荷载作用路径对钢桥墩极限状态下的损伤区域长度影响不明显；矩形截面钢桥墩地震损伤区域长度主要与截面宽度及横隔板间距有关，根据这2个参数建立的钢桥墩地震损伤域区域长度预测公式能够正确反映结构在水平双向地震作用下发生局部失稳的范围。该公式可为钢桥墩地震损伤范围预测以及合理混合单元模型的建立提供参考依据，但预测结果偏于保守，精度仍有待于进一步提高。     

路基上单元板式轨道底座板底脱空对轨道受力的影响分析

针对高速铁路路基上单元板式无砟轨道底座板底脱空病害,运用有限元法,建立了底座板脱空力学分析模型,计算分析了不同脱空长度对轨道结构和路基受力的影响,并考虑其对轨道结构使用寿命的影响。研究结果表明:底座板底脱空长度不应超过0.81 m。     

预制混凝土梁湿接缝环形钢筋搭接长度研究

分析了一般钢筋搭接和环形钢筋搭接的传力机理,指出环形钢筋搭接的实质为环形钢筋通过搭接段钢筋间核心混凝土柱自锁锚固,通过核心混凝土柱抗剪而非钢筋与混凝土的黏结作用平衡搭接钢筋拉力,与PBL键通过孔间混凝土柱抗剪承载的机理类似。借鉴PBL键单孔承载力计算经验数据,以单剪切面核心混凝土柱抗剪承载力与环形钢筋抗拉承载力等强为控制条件,建立了环形钢筋搭接的长度计算公式。算例表明,核心混凝土截面足够时,环形钢筋搭接长度受钢筋直线段最小间距为零的构造要求控制,搭接承载力与搭接区钢筋采用绑扎或焊接等连接形式无关。试验证明,对于常用厚度的装配式预制梁湿接缝,建议的公式是合理的,并具有工程所需的精度。     

缓和曲线长度和参数的确定

从行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过渡的需求及线形平顺的美感等方面对缓和曲线进行了综合分析,阐明了缓和曲线对线形设计的重要性,并就如何确定缓和曲线的长度和参数进行了说明并提出了一些方法,以便合理确定其长度和参数,满足行车的需求.     

CRTS I型板式无砟轨道凸型挡台纵向力分析

针对我国客运专线广泛应用的CRTS I型板式无砟轨道结构，建立简支梁桥上计算模型。为研究凸型挡台细部受力特性，将轨道结构模拟为实体，分析了凸型挡台纵向受力特性。计算结果表明，凸型挡台纵向力从台顶往下逐渐减小，沿线路纵向变化明显。温度荷载对凸型挡台纵向力影响较大，应作为设计和检算的控制因素。     

高速铁路双方孔板式轨道结构静力分析

采用有限单元法,研究了双方孔板式无砟轨道结构的静力学特性。双方孔板式轨道作为一种新型的板式轨道结构,在纵向荷载、横向荷载和温度荷载作用下,随着轨道板长度的变化,各部件应力、变形值基本呈线性变化,但量值均较小,结构的力学性能优于日本板式无砟轨道。     

Simulation of vertical dynamic vehicle–track interaction using a two-dimensional slab track model

The vertical dynamic interaction between a railway vehicle and a slab track is simulated in the time domain using an extended state-space vector approach in combination with a complex-valued modal superposition technique for the linear, time-invariant and two-dimensional track model. Wheel–rail contact forces, bending moments in the concrete panel and load distributions on the supporting foundation are evaluated. Two generic slab track models including one or two layers of concrete slabs are presented. The upper layer containing the discrete slab panels is described by decoupled beams of finite length, while the lower layer is a continuous beam. Both the rail and concrete layers are modelled using Rayleigh–Timoshenko beam theory. Rail receptances for the two slab track models are compared with the receptance of a traditional ballasted track. The described procedure is demonstrated by two application examples involving: (i) the periodic response due to the rail seat passing frequency as influenced by the vehicle speed and a foundation stiffness gradient and (ii) the transient response due to a local rail irregularity (dipped welded joint).     

On vehicle/track impact at connection between a floating slab and ballasted track and floating slab track's effectiveness of force isolation

When a vehicle runs over the connection between a floating slab track (FST) and ballasted track, wheel/rail impact may occur because of the stiffness difference in the two kinds of track, and thus a transition sector is usually included at the connection to smoothen the stiffness change. This phenomenon is studied by numerical simulation using a time-domain model for an idealised case without such a transition to determine whether it is actually necessary. Calculation results show that the wheel/rail impact load is moderate for a light FST and increases with the vehicle speed or decreasing the natural frequency of the FST. From simulation the wheel/rail parametric excitation is observed, as a result of variation in the stiffness of the FST with the period of the single slab length. The wheel/rail load due to the parametric excitation also increases with the vehicle speed. In addition, good performance of vibration isolation can be seen for the FST in terms of the force transmitted to the infrastructure.     

城市轨道交通地下线整体道床设计相关问题探讨

根据广州地铁设计与运营的情况,建立了地下线整体道床有限元分析模型,探讨了整体道床钢筋网设置方式、非盾构地段隧道结构与整体道床连接设计、轨枕、排水方式等的合理方案。分析结果表明:在列车活载作用下,道床板的上下表面在纵横向都有受拉或受压的可能,道床板宜双层配筋;轨枕的长度对道床板应力影响很小,而道床板应力随着轨枕宽度的增加而增大,地下线整体道床在保证施工方便及扣件锚固需要的尺寸外,建议采用尺寸较小的钢筋混凝土长轨枕。为预防结构底板变形缝处渗水病害,在道床设计时,应加强道床与基础的连接,考虑疏水、导水     

客运专线板式轨道轨道板配筋设计的检算方法

在综合我国预应力混凝土结构设计规范和无粘结预应力混凝土结构研究成果的基础上,考虑预应力钢筋的无粘结作用,提出了客运专线板式轨道轨道板的配筋设计检算方法;研究了预应力钢筋数量对轨道板裂缝宽度的影响,结果表明,对于设计速度较低或列车荷载较小的线路,轨道板的预应力钢筋可以适当减少。     

Dynamics of the railway track and the underlying soil: the boundary-element solution,theoretical results and their experimental verification

A combined finite-element boundary-element method is presented in detail to calculate the dynamic interaction of the railway track and the underlying soil. A number of results are shown for ballasted and slab track, demonstrating the influence of the stiffness of the soil and the rail pads on the vertical compliance of the track. The compliance of the track is combined with a simple model of the vehicle giving the transfer function of vehicle–track interaction. An experimental verification of the theoretical results is achieved by harmonic and impulse excitation with and without static (train-) load and by combined measurements of train–track–soil interaction. A clear vehicle–track resonance is found for the slab track with elastic rail pads and for higher frequencies at highspeed traffic, the dynamic axle loads due to sleeper passage are reduced.