高速铁路桥上无缝线路纵向附加力研究

采用实体单元模拟桥梁及桥梁墩台、空间梁单元模拟钢轨、弹簧单元模拟桥梁与墩台及轨道之间的连接,建立梁—轨纵向相互作用三维有限元空间力学模型。以丰沙线永定河单线铁路桥梁、秦沈线沙河双线铁路桥梁对其进行计算验证。以秦沈客运专线32 m多跨双线整孔简支箱型梁桥为例进行纵向力分析,研究结果表明:列车在桥上双线对开,钢轨挠曲附加力有明显增大;列车在桥上单线制动,四根钢轨的制动附加力有较大的差别;列车在桥上双线对向制动,相比单线制动,钢轨制动附加力有一定程度增大,但增大得并不多。     

关于城市轨道交通钢轨选型的探讨和建议

根据钢轨制造技术的发展并结合轨道研究和设计领域的最新成果,对城市轨道交通钢轨定尺长度、钢轨质量及钢轨材质选择进行分析和探讨,并建议在钢轨选型时,应全面考虑不同线路布置特点,车辆及荷载情况,运输、施工及维修条件,建设工期,初期投资及运营成本要求等综合因素,力求使每条城轨交通中的钢轨选型方案在满足安全可靠的基础上,更具工程针对性和经济适用性.     

轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值研究

针对轨道交通U型梁桥的具体结构形式,建立了桥上无缝线路梁轨相互作用空间非线性有限元计算模型。分析了轨道交通U型梁桥的无缝线路纵向附加力,并对轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值进行探讨。研究结果表明,我国《地铁设计规范》及《京沪高速铁路设计暂行规定》等规定的桥墩墩顶最小纵向水平线刚度值应用于轨道交通高架桥设计明显偏大,可适当放宽。     

轨道交通高架桥下部结构水平变形计算及控制探讨

城市轨道交通高架桥梁设计中,由于多采用无缝线路设计来提供列车运行时的平稳性和舒适性,因此轨道结构多为长钢轨形式。由此对高架桥梁的下部结构产生了一个特殊的长轨纵向力。为使下部结构变形在纵向力作用下控制在规范要求的范围内,必须在设计中对下部结构在长轨纵向力作用下的表现进行研究。通过明珠线一期北延伸工程的设计实践认为:在长轨高架桥下部结构设计中合理地选择墩柱及基础形式是控制下部结构变形的关键,也是优化下部结构设计的关键。     

试验用贝氏体钢轨钢连续冷却曲线的测定及组织特征

采用膨胀法,辅以金相法、硬度法测定了2种成分试验贝氏体钢轨钢的连续冷却转变曲线,对不同冷速下获得的金相组织进行观测,同时分析讨论了成分的选择及合金元素的作用。试验表明,1号钢冷却速度在0.3～2℃/s范围内,2号钢冷却速度在0.3～3℃/s范围内,贝氏体钢中得到以贝氏体为主的组织;1号钢、2号钢最佳冷速范围均为0.8～1.5℃/s;当冷速大于4℃/s时,两组钢将得到以板条马氏体为主的组织。     

小阻力扣件桥上无缝线路附加力

在铁路桥梁上铺设无缝线路，为了降低梁跨结构和钢轨之间的相互作用力，往往采用小阻力扣件。在有碴桥上无缝线路采用小阻力扣件，在钢轨、轨枕及梁跨结构三者之间将产生较明显相对位移，以往的计算模型没有考虑轨枕和钢轨相对位移的影响，与有碴轨道小阻力扣件桥上无缝线路工况存在较大偏差。在吸收国内外研究成果的基础上，建立了一种能综合考虑钢轨、轨枕、梁体三者相互作用的有碴轨道小阻力扣件桥上无缝线路附加力计算力学模型，给出了算例，对不同力学模型计算结果作了对比。计算结果表明，新模型计算结果要小于既有模型，对于柔性墩台结构，差分尤其明显。不考虑轨枕位移，该模型也适用于无碴轨道小阻力扣件桥上无缝线路附加力计算，相比有碴桥，小阻力扣件无碴桥上无缝线路附加力有较大幅度增加。     

桥上无缝线路附加力影响参数

根据桥上无缝线路附加力影响区两端的边界条件，研究了不同计算条件下的桥外影响区长度，分析了铁路桥上无缝线路附加纵向力计算的各影响参数，阐明了桥外影响区长度、钢轨最大受力以及钢轨最大位移的变化规律。结果表明，桥外影响区的长度并不是定值，减小线路纵向阻力、桥梁的跨度、跨数、惯性矩以及增大桥墩的刚度，可以减小钢轨的最大拉力以及钢轨的最大位移，减小断轨发生的可能性；同时，减小线路纵向阻力，可以减小桥梁墩台的受力。     

连续梁桥上无缝线路伸缩附加力计算研究

连续梁桥上无缝线路存在着巨大的伸缩附加力,但一直没有恰当的计算方法。根据以往的试验和计算结果,分析了连续梁桥上无缝线路梁轨相互作用原理,采用常量阻力,拟定出钢轨伸缩附加力的形函数;根据钢轨位移和伸缩力的微分关系得到钢轨的位移函数;结合桥上无缝线路的边界条件和变形协调备件列出非线性方程组,利用MATLAB镏软件编程计算得到解答。该方法原理清晰明了,计算过程简单明确,计算结果准确,具有实践运用价值。     

城市轨道交通曲线钢轨调边可行性分析

小半径曲线段钢轨侧磨是城市轨道交通不可避免的问题,曲线钢轨调边使用是延长钢轨使用寿命的有效方式,从曲线钢轨调边的安全性、耐久性、焊接方式、调边方式以及施工组织等几个方面,对城市轨道交通实施钢轨调边的可行性进行分析,以期该项技术能够广泛应用于城市轨道交通曲线钢轨侧磨的治理。     

钢轨加压铝热焊的研究

为了提高钢轨常规铝热焊的接头质量,作者对钢轨加压铝热焊工艺进行了试验研究.结果表明,这种工艺使铸态焊缝变窄,母材产生一定塑性变形,接头韧性大幅度提高,是既能保证接头质量又便于现场生产使用的一种工艺.