高速铁路路桥过渡段变形限值与合理长度研究

运用车辆－轨道－路基大系统相互作用的动务学理论，对高速列车通过路桥过渡段的动力学性能进行分析。结果表明，路桥间轨道基础刚度的变化对行车的安全和舒适性影响甚微，由路桥结构的不均匀沉降引起的轨面弯折变形对行车的影响则非常剧烈。在此基础上，对过渡段的变形限值与过渡长度的确定方法提出建议。     

无砟轨道底座板离缝对路桥过渡段动力学性能影响分析

桥台背路基面工后沉落导致无砟轨道底座板出现局部离缝甚至翻浆,是既有高速铁路无砟轨道过渡段典型病害现象.针对路桥过渡段线路结构及不平顺特点,构建了支承刚度和差异变形沿纵向变化的动力学分析模型;运用车辆-轨道-路基耦合动力学理论,分析了路基与桥台交界处工后差异沉降引起的无砟轨道板底座离缝,对车体垂向加速度、轮载力及减载率、...     

铁路路桥过渡段合理长度研究

本文系统地研究路桥过渡段的力学特性和设计计算理论,确定了合理的路桥过渡段长度.利用离散化模型模拟轨道系统,建立了有砟轨道结构路桥过渡段的有限元计算模型,利用通用有限元程序ANSYS进行轨道结构过渡段的动力分析.分析了在动力作用下,过渡段长度对钢轨竖向位移以及由位移差引起的转角和基床表面应力的影响;研究不同轨下基础的竖向刚度差以及行车速度对轨道过渡段动力性能的影响,提出了确定过渡段长度的部分理论依据.     

严寒地区路桥过渡段无砟轨道结构变形及损伤

以路桥过渡段CRTS Ⅲ型板式无砟轨道为研究对象,采用ABAQUS软件,建立非线性分析模型,基于混凝土塑性伤损理论,研究严寒地区路桥过渡段无砟轨道结构的变形及损伤.结果表明:过渡段冻胀变形对底座板损伤影响较大,而过渡段沉降变形对复合板(轨道板与自密实混凝土结合体)和底座板损伤均有影响;当过渡段长度较短时,冻胀变形导致的...     

大跨桥上减振轨道过渡段动力特性分析

为了研究大跨桥上减振轨道过渡段的动力特性,基于多刚体动力学与有限元法理论,建立高速列车-无砟轨道-大跨桥刚柔耦合动力学模型,分析大跨桥挠曲变形对桥上减振轨道过渡段动力特性的影响,并在此基础上进一步分析橡胶垫层刚度、过渡段长度等因素对该过渡段动力响应的影响规律。研究结果表明：大跨桥挠曲变形主要对钢轨挠度变化率的影响显著,对轮轨垂向力、车体加速度的影响较小,分析桥上减振轨道过渡段动力特性时应考虑大跨桥挠曲变形。当减振轨道橡胶垫层刚度大于0.1 N/mm3时,普通轨道与减振轨道连接处的刚度差易使钢轨挠度变化率超限,但在轨下基础刚度突变处增设过渡段可保证钢轨挠度变化率控制在限值以内。过渡段建议采用刚度分级的过渡方式,每级过渡2块轨道板,刚度比不宜小于1.1。钢轨挠度变化率总体上随过渡段长度的增大呈负相关变化,当过渡段长度大于20 m时,钢轨挠度变化率峰值变化明显;当过渡段长度大于30 m时,钢轨挠度变化率峰值变化不明显。综合考虑行车安全性以及施工成本等因素的影响,过渡段长度建议取20～30 m。     

不同轨下基础轨道连接的动力特性分析

建立两类不同轨下基础轨道连接的动力特性分析计算模型,确定了动力学性能评价指标,分析由轨下基础沉降差引起的钢轨初始变形以及行车方向,行车速度和轨道刚度变化对轮轨系统动力性能的影响,提出确定轨道过渡段长度的方法。     

高速铁路过渡段动态响应试验与仿真对比分析

研究目的:目前,国内外在高速车辆-轨道-路基耦合动力学理论及应用方面的研究大多侧重于轮轨关系。同时,各国铁路部门对路桥(涵)等过渡段型式进行了施工工艺、行车效果的现场实测和研究,取得了许多重要的研究成果。然而,对于无砟轨道各种过渡段路基的动态响应,目前的研究还很少。本文结合武广客运专线过渡段试验工点现场实测数据,考虑车辆、轨道和路基结构的特点和主要影响因素,建立一个可靠的车辆-轨道-路基空间耦合模型,以便进行高速铁路过渡没动态响应研究。研究结论:(1)有限元模型仿真计算结果与试验实测数据对比分析得到桥路过渡段结构的动态响应曲线变化趋势一致性很好;(2)高速铁路过渡段长度设置宜控制在40 m左右,可有效减小甚至消除过渡段结构层的动态响应,可以保证列车高速行车的安全性和舒适性;(3)桥路过渡段不同结构层的动应力、振动加速度、动位移等动态响应特征明显不同,主要表现为峰值大小、峰值出现位置有所差异,设置过渡段区段后,列车行驶引起的动态响应会明显减小到普通路基动态响应值;(4)过渡段结构层的动态响应受行车速度、列车轴重大小等因素影响,通常随行车速度、轴重的增大而呈现出增大趋势,其中受列车轴重影响显著;(5)本文研究结论可对高速铁路过渡段设计建设提供参考。     

高速铁路桩板结构路桥过渡段无砟轨道动力特性试验研究

桩板结构被广泛应用于我国高速铁路深厚软土地区地基处理,其对路基与桥梁间不均匀沉降控制具有显著效果,但针对桩板结构路桥过渡段上无砟轨道的结构动力特性却鲜有研究。以杭长高铁桩板结构路桥过渡段为研究对象,采用现场实车测试,分析不同行车速度下过渡段和相邻桥梁上无砟轨道结构动力特性及其差异。研究结果表明,随行车速度增加,钢轨和轨道板加速度呈指数增长,轨道板动位移呈线性增长;同一行车速度下,过渡段和桥梁上轨道结构振动无突变现象,差异性小;由行车测试数据拟合结果预测行车速度达到350 km/h时,过渡段上钢轨加速度约为2 324 m/s~2,轨道板动位移约为0.49 mm,轨道板加速度约为17.89 m/s~2。     

铁路路桥过渡段桥头路基下沉病害的整治

路基工程一般是在桥梁建成后施工,路桥过渡段在铺轨前集中填筑,几乎没有静置沉降和趋于稳定的时间,运营后初期沉落变形较大,需进行频繁维修才能保证线路的平顺性,随着铁路运营速度不断提高,路桥过渡段桥头下沉引起的轨道不平顺影响列车安全.因此,分析路桥过渡段桥头下沉病害产生的原因,采取有针对性的措施加以整治,以满足列车提速对轨道平顺性的要求.     

客运专线道岔前后轨道刚度过渡段动力学研究

客运专线有砟轨道及无砟轨道道岔区的轨道刚度约是区间线路的2~3倍,差别较大,均需要通过设置轨道刚度过渡段来减轻轮轨动力作用,改善行车的平稳性。从保证行车安全性和舒适性、降低对轨下基础动力冲击作用的角度,提出轨道刚度过渡段动力性能的评价指标以及过渡段合理长度的确定方法,既要满足钢轨挠度变化率小于0.3 mm.m-1的要求,还应满足轮轨垂向力衰减距离以及车体加速度衰减时间的要求。应用车辆-轨道耦合动力学模型与理论,进行客运专线道岔前后轨道不同刚度过渡段方案的动力学分析。结果表明:客运专线道岔前后轨道刚度过渡段可采用轨道刚度分级过渡的方法,每一级刚度取15个轨枕间距,并依据实际线路轨道刚度差的大小在3~6级中完成过渡。     

既有线路桥过渡段的设计与动力学性能评价

介绍既有线路桥过渡段的设计 ,利用有限元法 ,通过建立车辆轨道耦合系统竖向振动分析模型 ,对列车经过路桥过渡段时轨道结构的动力学性能进行评价 ,为既有线提速和新线建设提供设计依据     

基于SIMPACK和ANSYS联合仿真的胶粘道砟过渡段动力学特性研究

为了研究胶粘道砟过渡段动力学特性,基于SIMPACK和ANSYS联合仿真,建立将无砟轨道、胶粘道砟、有砟轨道三种不同轨道结构连接起来的完整过渡区段,组成车辆-轨道下部基础空间耦合分析模型,对胶粘道砟过渡段的动力学特性进行系统研究,并探讨速度的影响。结果表明:胶粘道砟过渡段能够使轨道刚度平顺过渡,但列车从无砟轨道运行到胶粘道砟过渡段时加速度仍会剧烈变化,所以建议在靠近胶粘道砟过渡段的无砟轨道采用具有一定减振作用的扣件。     

路桥过渡段轨道结构动力特性分析

为研究路桥过渡段和既有桥头线路对动车组动力作用的影响,在胶济线选择K68+475新建路桥过渡段和K34+272既有桥头线路两个工点,对CRH2型动车组通过试验点线路时的动力学特性进行了测试;分析动车组通过路桥过渡段和既有桥头线路时钢轨垂向力、垂向位移、轨道刚度、轮载波动的测试结果,提出了动车组通过路桥过渡段和既有桥头线路的动力特性变化规律,可为路桥过渡段设计和维护提供参考。     

高速铁路路桥过渡段轨道折角限值的分析

借助翟婉明教授确立的理论与方法，全面分析了高速铁路路桥过渡段车辆与轨道及路基的相互作用特性，并通过对其动力学性能的综合分析与评价，给出了高速铁路路桥过渡段轨道折角的容许限值。     

高速铁路路桥(涵)过渡段的新型设计方法研究

高速铁路路桥(涵)过渡段一直是高速铁路路基中最薄弱的环节,为了改进过渡段的性能,保证轨道的平顺性,介绍了一种由碾压混凝土和变态级配碎石组成的新型路桥(涵)过渡段.为了检验其过渡效果,建立了考虑路基结构层之间相互作用的路桥过渡段垂向动力学模型,分析了该过渡段在高速列车作用下的动力性能.结果表明:新型过渡段的轨面弯折角沿线...     

客货共线铁路路桥过渡段有砟-无砟过渡设计

研究目的:为指导孟加拉帕德玛大桥铁路连接线路桥过渡处有砟-无砟轨道过渡设计,本文基于线下基础刚度过渡的方式,提出路桥过渡处有砟-无砟轨道过渡设计方案,并对该方案进行轨道整体刚度分析与评价,验证路桥过渡处有砟-无砟轨道过渡方案的可行性.研究结论:(1)提出了桥上采用无砟轨道,桥台和路基上采用有砟轨道,且桥台设计长度10 ...     

梯形轨道-普通整体道床过渡段布置方式研究

梯形轨道与普通整体道床的过渡部分,由于两种轨道结构形式的轨下基础刚度存在差异,从而影响行车平稳性和钢轨使用寿命。采用线性增加梯形轨道纵向轨枕下减振胶垫个数,作为梯形轨道-普通整体道床过渡段设置方式,建立车辆与过渡段轨道耦合动力学模型,分析不同过渡段设置方式钢轨垂向位移和车体垂向加速度的变化。计算表明,在两种轨道形式连接处梯形轨道的纵向轨枕下,采9个减振胶垫,以等间距0.625 m布置的过渡段设置方式较为合理。     

快速铁路路桥过渡段土工格栅加筋结构设计与施工

考虑路桥过渡段的工程特性及快速行车的要求,对路桥过渡段土工格栅加筋结构的设计要求与原则进行了讨论,并结合秦沈客运专线大成特大桥过渡段施工实例,介绍了该路桥过渡段的设计、施工及质量保证措施等.     

遂渝铁路无砟轨道涵洞附近CA砂浆层动应力测试分析

研究目的:进一步深入研究无砟轨道的运营安全性, 为研究无砟轨道路涵过渡段的动力学特性积累数据资料,铁道部集中组织了遂渝铁路无砟轨道综合实车试验.研究结论:相对重载货物列车而言,动车组具有轴重轻、车辆减振性能好等特点,CA砂浆层承受的动应力较小,对线路的动力作用较不显著.相对行车速度而言,车辆轴重对CA砂浆层动应力的影响较为显著.车辆的轴重和行车速度对过渡段范围动应力沿线路纵向分布规律的影响不大.     

大西客专不同轨下基础及其过渡段轨道结构动力性能试验研究

高速铁路建设经常会遇到不同轨下基础及其连接处的过渡段,由于强度、刚度、沉降等差异的存在必然会引起过渡段轨道的变形,产生不平顺[1]。通过在大西客专路桥过渡段、桥上无砟轨道、桥隧过渡段、隧道内无砟轨道布置测点,测试了动车组在160~275 km/h运行条件下轨道结构动力响应,评估了列车运行平稳性、轨道结构稳定性和振动特性。测试结果表明:列车运行稳定性指标、轨道结构稳定性和振动参数均满足相关标准要求,轨道结构动力性能参数在桥上和隧道内与路桥过渡段、桥隧过渡段差别不大,过渡段设置合理。