我国铁路列车荷载图式的研究与应用

随着我国铁路运输的发展,不同类型线路的运营列车在轴重、速度、运输密度等方面都有较大差异,单一列车荷载图式难以反映新形势下的铁路运输状态。本文回顾了我国铁路列车荷载图式的研究和发展情况,介绍了各种类型荷载图式的适用范围和应用中需注意的问题,并提出列车竖向动力作用、列车纵向作用力等需要进一步研究的问题。     

《铁路列车荷载图式》制定研究

铁路列车荷载图式是铁路列车对线路工程结构静态作用的概化表达形式,主要用于铁路桥涵结构的设计。随着我国铁路运输的发展,不同类型线路的运营列车在轴重、速度、运输密度等方面具有较大差异,单一列车荷载图式难以反映新形势下的铁路运输特征。自20世纪90年代以来,我国研究制定了适用于高速铁路、城际铁路、客货共线铁路、重载铁路的列车荷载图式,形成了铁道行业标准TB/T 3466—2016《铁路列车荷载图式》。回顾我国铁路列车荷载图式的研究和发展情况,重点对各种类型荷载图式及相应动力系数的研究思路进行研讨,并提出进一步研究方向。     

铁路桥梁设计动力系数研究进展

随着我国铁路运输的发展,单一的列车荷载图式难以反映新形势下的铁路运输状态。我国铁路于2017年颁布实施了TB 3466—2016《铁路列车荷载图式》,对客货共线、重载、高速和城际铁路应采用的列车荷载图式及应用方法进行了规定。与图式配套的动力系数还未开展相关研究,桥梁设计时只能沿用既有规定。针对这种情况,本文对国内外动力系数的研究进展及应用现状进行了系统调研和分析。研究发现由于各国的运输模式不同,采用的荷载图式和配套的动力系数均有所差别。我国须要对既有动力系数的适应性展开研究,并进一步完善设计动力系数体系。     

市域铁路列车荷载图式的研究

铁路列车荷载图式是铁路列车对线路静态作用的概化表达形式,主要用于铁路桥涵结构的设计。本文针对市域铁路列车荷载图式,概述了我国市域铁路的运输特征和主要运营列车及参数,介绍了国内外市域铁路列车荷载图式的主要形式及特点,研究制定了我国市域铁路列车荷载图式——ZS荷载。提出的ZS荷载图式能够较好地包络不同类型运营列车的荷载效应,各跨度范围内储备基本均匀,并预留了不小于10%的荷载储备。同时,计算给出了ZS荷载图式与主要运营列车及施工、运维荷载之间的储备关系。     

40t轴重专用铁路列车荷载图式的制定研究

针对40吨轴重专用铁路制定设计列车荷载图式,研究首先从列车荷载图式和安全储备系数的角度,对重载专用铁路与一般线路的差别进行了探讨分析,提出了重载专用铁路列车荷载图式的型式以及合理安全储备系数;以现有40t轴重矿石车为原型,按荷载效应等效的原则将其概化为图式的型式,根据安全储备系数取值建议,将概化图式轴重参数提高10%,形成40t轴重矿石车列车荷载图式。该图式对于列车的储备在不同跨度范围内较为均衡。同时通过比较荷载效应,掌握图式与国内外现行重载铁路列车荷载图式的差异。     

40t轴重专用铁路列车荷载图式的制定研究

针对40 t轴重专用铁路制定设计列车荷载图式,研究首先从列车荷载图式和安全储备系数的角度,对重载专用铁路与一般线路的差别进行探讨分析,提出重载专用铁路列车荷载图式的型式以及合理安全储备系数;以现有40 t轴重矿石车为原型,按荷载效应等效的原则将其概化为图式的型式,根据安全储备系数取值建议,将概化图式轴重参数提高10%,形成40 t轴重矿石车列车荷载图式。该图式对于列车的储备在不同跨度范围内较为均衡。同时通过比较荷载效应,掌握图式与国内外现行重载铁路列车荷载图式的差异。     

高速铁路列车荷载图式对400 km/h动车组的适应性研究

本文对我国高速铁路列车荷载图式的制定背景、原则及考虑的运营列车进行调研分析.选择常用跨度桥梁,对不同速度等级下高铁动车组的动效应进行计算,并与列车荷载图式动效应进行比较分析,进而得出列车荷载图式对不同速度等级高速铁路动车组的适应性.针对在设计规范基频取值条件下,考虑动效应后列车荷载图式无法适应运营400 km/h动车组...     

铁路列车活载图式

列车活载图式是设计各类铁路工程结构的主要依据。随着铁路牵引动力的发展、运输组织的变化和客运快速化、货运重载化,现行桥梁规范使用的中-活载标准已难以反映列车活载的实际情况和发展,需要修改。根据使全路设计活载图式一致,遵循客运、货运铁路按各自特点作不同规定的原则,提出由基本设计图式和长大重车检算图式组成的中-活载(2005)图式。其基本图式为中间4个集中荷载,两边无限长均布荷载。活载标准分为城际轨道交通、客运专线、客货共线和货运专线四级。增加的长大重车检算图式对有通过长大车要求的桥梁在中跨度范围得到加强。在增加投资较少的前提下,使桥梁安全储备综合指标更加均衡和合理,改善实际结构性能,提高结构的安全度。中-活载(2005)图式和相关规定满足铁路运输当前和远期发展的需要,也满足大型货物车辆运行的需要。     

区段内列车晚点传播理论的研究

铁路运输企业如何适应运输市场需要，加速运输管理体制改革，已成为当前我国铁路运输企业改革的重要课题，作者认为，发达的运输市场经营机制，必要求有高标准的运输系统质量与之相适应，基于这一认识出发，本文强调了在我国长期被忽视的铁路运输列车工作质量问题，并通过对区段内各类运行列车组间第一层次和高层次列车晚点传播过程及其传播规律的研究，定义了列车后效晚点时间，必要列车运行图缓冲时间和列车运行工作时间质量指标等     

我国客货共线铁路列车荷载图式深化研究

随着我国高速铁路网建设和投入运营,通过高效利用既有客货共线铁路发展重载运输是铁路货运发展的主要方向之一。既有客货共线铁路是货运网络的主体,由于受既有设计列车荷载标准制约,为避免大范围改造线路基础设施,铁路通用货车宜定位为轴重270 k N、载重800 k N级;新建客货共线铁路桥涵结构应能适应大轴重铁路通用货车的开行要求。根据铁路货运机车和车辆的作用特征、货车每延米重与轴重不同比增长关系等因素,为提高设计列车荷载图式对中小跨度桥涵结构和影响线加载长度短的杆(构)件加载效应,同时避免过大荷载等级系数z的取值,将中-活载(2005)图式中特种荷载集中力量值由250 k N修订为280 k N。     

列车荷载图式对桥上无缝线路纵向力的影响分析

桥上无缝线路纵向力计算分析是桥梁和轨道专业的重要工作内容,本文以新发布的《铁路列车荷载图式》为背景,针对新发布的荷载图式与以往中-活载的差异,结合轨道和桥梁的实际设计参数,深入计算分析不同荷载图式的无缝线路纵向力,并将新荷载图式与中-活载的计算结果进行对比,掌握不同荷载图式对无缝线路纵向力的影响规律。研究成果为采用新的荷载图式进行无缝线路纵向力计算、桥梁和轨道设计检算提供支持。     

山西中南部铁路桥梁设计活载计算参数研究

研究目的:与设计活载相关的计算参数是进行桥梁设计所考虑的主要因素之一。山西中南部铁路通道通行轴重不低于30 t的货物列车,是我国首条通行大轴重货物列车的国家I级干线,其活载效应超出了现行桥梁设计规范的规定,相关的计算参数也不同于现行规范给出的规定。为了满足通行大轴重货物列车铁路桥梁设计的需求,本文在确定了桥梁设计活载图式的基础上,对动力系数、离心力系数、牵引力和制动力系数、横向摇摆力、列车脱轨荷载等活载计算参数的计算方法或取值进行了研究,提出了适用的计算方法或取值。研究结论:(1)动力系数:采用文献[8](前苏联规范)计算;(2)离心力系数:采用《铁路桥涵设计基本规范》中第4.3.6条计算,但离心力的作用位置取轨顶以上2.2 m;(3)制动力或牵引力系数:采用文献[3]推荐的自定义计算办法;(4)横向摇摆力:沿用文献[5](中国规范),为偏于安全计,摇摆力取120 k N;(5)列车脱轨力:按现荷载图式与中-活载图式中均布荷载的比值进行提高,即提高系数为1.2倍;(6)研究成果可直接用于通行大轴重货物列车的铁路桥梁设计。     

国外高速列车与我国发展模式之已见

本文综合分析了各国高速列车的情况，介绍了我国铁路运输的现状，提出了修建京沪高速铁路的原则。对技术难点大的高速列车作了扼要论述，对我国发展高速列车的模式和京沪高速铁路的几个问题阐述了个人之已见。     

重载铁路混凝土轨枕磨损机制及修复技术

发展重载铁路运输是我国解决铁路运输能力紧张的重要措施,是我国铁路货运发展的方向。重载铁路列车周期疲劳荷载的频率大且强度高,在其长期作用下橡胶垫板与轨枕承轨面易产生疲劳磨损,导致轨枕未达到设计服役年限便出现了严重的伤损现象。本文针对重载轨枕磨损现状,分析了轨枕磨损机制,提出了一种以修代换的方式处理轨枕磨损问题。通过轨枕磨损修复技术的应用,延长了轨枕的安全服役周期。此外从技术经济性角度分析了轨枕磨损修复技术的经济效益。     

我国既有铁路桥涵对开行大功率机车适应性分析

世界铁路重载运输大多是通过改造既有线和改变运营、养护维修模式来实现的。随着我国客运铁路网的建设和投入运营,通过在既有线路上逐步开行重载列车,或通过更高效的运输组织提高货运量,是我国铁路运输发展的主要方向之一。重载机车作为重载列车的牵引动力,其轴重和功率较普通机车均有相应增加,也相应地增大了作用于线路基础设施上的荷载。本文通过介绍我国铁路桥涵概况和设计活载标准发展历程、大功率机车和货车的技术现状,从既有铁路桥涵竖向和纵向受力性能方面,分析既有线基础设施大功率机车开行的适应性,并提出需要进一步研究的关键问题。     

中国列车控制系统发展的若干思考

介绍欧洲铁路运输管理系统和欧洲列车控制系统（ERTMS/ETCS）的发展状况,从我国国情出发,介绍中国列车控制系统（CTCS）的基本框架,并分析我国铁路发展CTCS现状及面临的问题,提出发展该系统的若干建议.     

重载运输条件下我国既有铁路钢桥适应性研究

对既有铁路进行适当强化改造,发展重载运输,提高货运能力,是我国铁路运输的主要发展方向之一。通过对重载列车作用下我国既有钢桥在强度和疲劳两方面的影响分析,初步研究和探讨重载铁路运输条件下既有铁路钢桥的重载适应性。     

山区铁路开行重载列车思考

开行重载列车是我国国民经济建设需要,也是提高铁路运输能力的又一途径,为此铁道部决定2005年在南同蒲、侯月线开行5 000 t重载列车和侯月线增加运量5 000万t的运输计划。然而,开行重载列车涉及到铁路运输的各个领域。目前,除已配齐SS4型电力机车和DF8型内燃机车外,线路、车站、车辆等技术装备并不配套。因此,在开行5 000 t重载列车后曾多次发生列车分离、途停等事故,直接影响铁路运输生产安全和运营秩序。1问题分析南同蒲、侯月线地处丘陵和山区地段,线路总的特征是轻轨及坡多、弯多、隧道多。重载列车又因质量增加、长度增长,在运行中牵…     

不同荷载图式作用下桥上无缝线路纵向力研究

2016年客货共线设计活载采用ZKH荷载图式代替了中-活载图式,其与ZK荷载图式存在明显差异,但两者作用下的无缝线路纵向力差异鲜有研究。建立有砟轨道单线简支梁线桥模型,对比分析了ZK,ZKH荷载图式作用下的无缝线路纵向力,研究了荷载图式变化对无缝线路纵向力的影响,并对建议的墩顶线刚度限值进行探讨。研究结果表明:ZK荷载图式作用下的无缝线路纵向力明显小于ZKH荷载图式,不同荷载图式引起的无缝线路纵向力差别受桥梁跨度影响不大,荷载图式作用下的无缝线路纵向力与图式竖向荷载基本呈线性关系。设计活载较大的线路对应的墩顶纵向线刚度限值也越大。     

北斗卫星导航系统在列车定位中的应用研究与发展

北斗卫星导航系统作为我国自主掌控的全球导航卫星技术战略资源,对我国铁路运输列车运行控制相关关键技术的技术升级和更新迭代起到重要推动作用,对提升我国高铁技术的全球竞争力起到关键支撑作用。为促进和深化北斗卫星导航技术在我国铁路运输特定行业领域中的技术转化和结合应用,简要阐述全球导航卫星系统应用于铁路运输的技术优势,从北斗卫星导航技术在我国铁路列车运行控制中的应用必要性和安全性出发,总结归纳基于北斗卫星导航系统的铁路位置相关服务安全应用及非安全应用需求,针对铁路位置服务核心安全应用之一的列车定位给出了基于北斗卫星导航的列车组合定位原理。从基于北斗的多传感器组合列车定位技术及信息融合算法、多模卫星列车定位技术、北斗差分列车定位技术以及基于北斗的列车组合定位系统安全完好性监测技术等方面,综述北斗卫星导航系统在列车定位领域中的应用研究现状。最后,从北斗导航定位通用性能指标标准与铁路列车运行控制安全相关标准的关联统一、基于北斗的紧耦合结构多传感器列车定位技术、列车运行控制专用北斗终端开发设计以及铁路北斗专用测试平台和评估体系的构建等方面展望其未来技术发展趋势和挑战。本研究可为北斗卫星导航技术在列车定...