兰新高铁防风标准研究

研究目的:兰新高铁通过甘肃境内的安西风区和新疆境内的烟墩风区、百里风区、三十里风区、达坂城风区等五大风区,区内风力强劲,大风天数多,严重危及行车安全,影响运输效率。防风标准的研究是防风工程设计的前提,是确定防风工程设计原则、范围的重要依据。为保证列车安全、快速、正常运营,最大限度地减少列车的停轮与限速,需研究兰新高铁防风标准,以采取合理的防风措施。研究结论:防风标准包括风区设置防风工程后允许的限速天数及合理的列车运行速度限值,综合分析大风区不同风速的频率及不同类型的防风结构在大风条件下保证列车安全运行的能力,研究提出:(1)运营预期目标为大风条件下列车原则上尽量少停轮,列车限速天数控制在全年的10%左右;(2)防风结构能力为:大风条件下设挡风墙(屏)地段列车速度限值提高10 m/s,设封闭(半封闭)挡风结构地段列车速度限值提高20 m/s;(3)本研究成果可为戈壁大风区或类似环境地区的铁路工程建设提供借鉴。     

钢结构整体腕臂在甘青高铁的应用

甘青高铁采用在国内使用较少的钢结构整体腕臂,根据钢结构腕臂的特点及施工现场实际情况建立腕臂计算数学模型,为今后类似施工提供参考。     

兰新高铁百里风区防风明洞设计

研究目的:兰新高铁穿过著名的百里风区,为减小大风对高速铁路运营的影响,在百里风区的核心区设置封闭的防风明洞。本文结合百里风区的大风特征和环境特点,确定该防风明洞结构形式,并对戈壁大风区防风明洞的施工工艺、接缝连接形式及通风、采光、泄压孔等进行研究。研究结论:(1)确定了防风明洞结构形式为桩基+纵梁+拱形混凝土结构;(2)防风明洞拱形混凝土结构采用工厂化预制+现场拼装的施工方式;(3)预制构件之间采用型钢-后浇混凝土的刚性连接技术;(4)为实现防风明洞自然采光、自然通风以及缓解空气动力学效应,提出在防风明洞结构背风侧设置通风、采光、泄压孔;(5)本研究成果可用于公路、铁路穿越大风区等环境敏感地段的隔离防护工程,也可为类似工程的修建提供参考依据。     

接触网腕臂支持结构及其计算分析

介绍了国内外高速铁路接触网主要腕臂支持结构类型及其组成,针对目前我国常见的直链形悬挂接触网腕臂预制计算数学模型进行了理论推导,以供施工腕臂预制借鉴。     

兰新高铁穿越大风区线路选线及防风措施设计

研究目的:铁路选线设计及工程措施设计是项目设计的重点和难点,直接关系到项目建设的经济性及可靠性。结合兰新高铁工程实施,通过分析提出穿越百里风区段选线原则及综合比选要点。针对风灾对铁路的危害,开展路基、桥梁、防风明洞等防风科研,提出关于时速200 km铁路有针对性的防风措施设计。研究结论:(1)风灾对既有兰新铁路存在多方面的危害,兰新高铁速度快、车体轻,威胁更大,线路方案研究及防风措施设计十分重要;(2)穿越百里风区段线路走向选择,风灾影响是重要的控制因素,同时要坚持功能选线、地质选线、环保选线、安全选线、经济选线的原则;(3)兰新高铁穿越百里风区段采用沿既有兰新线南侧并行方案满足功能需求的同时,通过易于实施的防风措施既减缓风灾危害,而且可以减少环境影响,节省工程投资;(4)路基防风工程以挡风墙为主要结构形式,其结构形式主要有悬臂式、扶臂式、柱板式等类型,结合风区划分、风速分布及频率特征,在不同的路堤高度和路堑深度分别确定;(5)桥上防风屏均采用钢结构,桥梁采用具有防风作用的槽形梁,可有效解决结构和防风等安全要求;(6)在百里风区风力强劲的核心区段,为加强防风措施,设置部分防风明洞;(7)本文所述的线路选线及防风措施设计可为类似项目设计提供参考依据。     

基于全局坐标的接触网定位器坡度与腕臂预配计算

BIM技术逐渐应用于接触网的工程设计中,在实现精确的细部设计同时,也对相关计算提出了更高的要求.本文通过将接触网零部件参数化,建立全局坐标,引入空间向量概念,根据定位器的受力情况计算得出任意区段内所有悬挂点处定位器坡度,进而再根据具体安装形式计算得到悬挂装置零部件长度及空间位置等信息,实现BIM模型设计.利用该方法,打...     

日式钢腕臂结构性能研究分析

研究目的:我国高速铁路常用的接触网铝合金腕臂系统优点是质量轻、施工方便,现场切割后不需要防腐处理,但缺点也很明显,结构强度小、沿海地区耐氯离子腐蚀能力差.为了适应我国幅员辽阔,气候条件多样的特点,必须寻找适应多种气候特点的接触网腕臂系统.日式钢腕臂结构迥异于目前常见的腕臂类型,具有其特殊的优点.对它在国内接触网系统中的应用进行研究将对改进我国沿海及强风地区的接触网系统可靠性有明显的促进作用.研究结论:文章采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了对日式钢腕臂结构的分析程序,结合标准规范和工程实际,对静力和模态分析的结果进行了研究.研究表明日式钢腕臂系统具备受力后挠度小、整体稳定性强、不易产生共振等优势,其静态强度校核也足以满足强度设计要求,具备良好的应用前景.     

接触网腕臂结构系统动力学分析

根据实际工况建立接触网腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对此模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前10阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符,为工程实际提供理论支持。     

京沪线电气化工程接触网腕臂计算分析

京沪线接触网腕臂结构采用特型旋转腕臂底座支撑斜腕臂且在平腕臂上固定承力索座的形式,本文分析了京沪线腕臂计算的过程,并在实际应用中和软件技术相结合,取得了较好的应用效果。     

京秦线接触网直链型平腕臂的计算

通过巧妙地选取参考点 ,推导出直链型平腕臂中间柱、道岔柱、转换柱的腕臂计算公式     

新一代高铁接触网腕臂安装作业装备与工法研究

建筑业普遍存在的低效、高风险、高损耗问题同样存在于接触网现场安装作业环节,表现为腕臂安装等需要负重操作的高空作业大量存在,且传统接触网工程的建造实施技术对作业人员综合素质要求较高.本研究面向施工一线班组作业能力建设,完成了新型机械化、自动化腕臂安装作业装备的样机制造和试用,结合同步自主开发的智能工地管理系统(Smart...     

高速铁路接触网腕臂预配套料优化方法研究

腕臂预配作为接触网施工的关键工序,为减少材料的浪费,采用合适的套料方法非常重要。本文首先分析接触网腕臂套料算法原理,研究腕臂施工工艺对腕臂预配套料算法的约束,进一步在常用下料方式的基础上提出一种基于大数据的原材料预切割下料方法,通过与传统方法进行比较,该方法可实现原料利用率的提升。本文研究成果可为高速铁路接触网腕臂预配最大限度地节约材料提供有效的方法。     

高原铁路接触网腕臂结构适应性研究

西南高原地区的气候极其复杂、严苛,给电气化铁路接触网的建设带来诸多难题.高原铁路设计过程中不仅要考虑技术的可行性,也要重点关注施工的便利性、工艺匹配性、减材节能及施工环节缩减程度等问题.接触网是沿线连续电能供给系统,接触网装备中腕臂结构数量巨大,且高原适应性尤为重要,通过深入调研西南高原铁路所处环境及地理状态,提出适应...     

接触网腕臂结构系统防松研究

根据实际工况建立了腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对该模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立了腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前十阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符。同时分析出腕臂结构的连接件中振动影响最大的部件,为螺栓防松提出建设性意见,并为工程实际提供了理论支持。     

接触网腕臂结构安装及设计探讨

阐述了接触网系统支持装置即旋转腕臂结构适应客运专线的主要条件、要求及国内外不同的安装结构形式.提出了腕臂结构与接触网悬挂方式的关系.分析了不同腕臂结构形式在施工、运营中的优缺点.明确了腕臂结构设计思想及影响因素.     

接触网腕臂支持结构的仿真分析

采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了平腕臂结构参数化分析程序,实现了对腕臂结构的分析与模拟,为制定零部件荷载标准、校核腕臂结构的可靠性和提高接触悬挂的稳定性提供了工具和手段。结合实际工程,对大秦线2亿吨扩能电气化配套工程中既有腕臂结构利旧的可行性进行了分析,为确定利旧原则提供了参考;对京沪高速铁路接触网支柱基础与声屏障合建方案中所采用的腕臂结构进行了参数影响分析,为合建方案的取舍提供了技术依据。     

接触网整体成型绝缘腕臂试验设计与研究

针对接触网新型腕臂进行力学性能试验的问题.简要介绍了一种复合材料腕臂的结构,设计了一种两点静载和单点疲劳新型试验方案,与传统方案进行分析比对,重点应用新型方案研究了腕臂的正向和反向静强度、极限和疲劳性能,同时利用有限元进行分析比对,研究表明:新型方案结构设计合理、满足试验要求,更能准确反映出腕臂的力学性能,腕臂的静强度...     

接触网铝合金腕臂自动化预配技术及应用研究

结合我国高速铁路发展现状总结了接触网铝合金腕臂的结构特点,分析了现阶段铝合金腕臂预配现状及存在的问题,研究了铝合金腕臂自动化预配生产线,并对预配过程关键技术及重难点问题进行阐述,经实践推广应用验证了自动化生产线的优势,并结合我国目前现状提出了铝合金腕臂自动化预配产业化布局及腕臂预配集约化发展的构想。     

BIM技术在接触网腕臂预配中的应用研究

BIM作为现阶段基础工程建设领域重点研究并积极推广应用的新技术,已成为未来工程设计的发展方向。接触网作为电气化铁路的主要组成部分,其工作状态直接关系到列车运行的安全性及稳定性。开发接触网腕臂三维可视化装配软件系统,将BIM技术与接触网腕臂预配技术有效结合,实现预配成果的三维可视化表达,对于指导现场施工,能够实现节约成本、合理控制工程进度的目的,同时也为BIM技术在接触网系统全生命周期的深化应用奠定基础。     

兰新高铁大风区接触网正馈线悬挂结构适应性分析

试验和运行经验表明,兰新高铁大风区接触网正馈线(AF线)疲劳磨损问题非常突出。通过理论结合实际的方法,利用有限元三维流体场仿真辅助手段,分析百里、三十里风区挡风墙后方大风运动特征及AF线风场内受挡风墙结构增速影响的运动特点,提出AF线受激励源干扰产生大幅振动的机理。利用现场样本空间数据累计及AF线V形悬挂铰接零部件的运动频次,提出AF线V形悬挂结构合理性设计的关键点及结构匹配重要性,以及限制零部件间磨损的有效措施。