中低速磁浮交通轨道工程研究与设计

中低速磁浮交通系统是近年来兴起的一种城市轨道交通系统,国外已建成运营线路,国内部分城市也已经开展运营线路建设的前期工作。为了满足城市轨道交通的发展需求,有必要对中低速磁浮交通轨道工程设计标准、结构特点进一步研究。唐山中低速磁浮试验线于2008年开始试验运行,其实践表明,轨道结构设计能满足中低速磁浮轨道交通工程的整体需求,是安全可靠的。通过总结唐山中低速磁浮试验线的建设经验并研究相关试验资料,结合城市轨道交通工程实践,对中低速磁浮轨道工程的系统构成及功能、设计要点进行研究探讨。     

基于限界设计的中低速磁浮曲线轨道梁拟合长度研究

文章首先介绍中低速磁浮线路轨道梁的型式及列车运行的特点,其次基于限界要求和接触轨的安装允许误差,分析曲线地段轨道梁拟合长度的影响因素。通过理论推导,得出中低速磁浮曲线地段轨道梁的最大拟合长度计算公式,然后计算不同曲线半径轨道梁的最大拟合长度值。结果表明,目前采用的曲线地段轨道梁拟合长度1 m偏于保守,由此给出轨道梁优化设计建议。     

中低速磁浮交通道岔系统工程设计

道岔系统是保证中低速磁浮列车安全运行的重要转线系统.根据工程实际.对道岔系统的总体结构、组成及功能进行研究,详细分析道岔基础、轨排、接触轨、供电、控制系统,并提出工程实际中的设计计算方法和部分数据,论述道岔系统的设计思路、设计原则,以及工程实际中存在的问题.     

中低速磁浮轨道检测装置研究

文章分析了中低速磁浮车轨匹配关系,提出了中低速磁浮轨道检测的内容和方法。通过对中低速磁浮轨道检测装置进行设计、研制和试验验证,为今后开展更高效智能的中低速磁浮轨道检测车研究工作奠定基础。     

低速磁浮轨道梁的温度效应分析

建立低速磁浮轨道梁有限元模型,通过稳态热传导分析,获得上下表面温差和左右侧面温差荷载作用下轨道梁的温度场,运用热-结构耦合分析方法,计算了不同温差荷载作用下磁浮轨道梁的温度变形。计算结果表明,磁浮轨道梁的温度沿温差荷载作用方向近似线性分布,温度梯度随温差值增加而增大;在本文计算条件下,环境温度对轨道梁的温度变形影响较小,当温差荷载大于20℃时,温度引起的磁浮轨道梁竖向或横向挠度超过高速磁浮交通相关规定限值,故实际工程应用中有必要对低速磁浮轨道梁的温度效应进行校核分析。     

中低速磁悬浮双线简支轨道梁的冲击效应研究

为科学计算中低速磁悬浮轨道梁在移动车辆荷载作用下的动力系数,以某中低速磁浮25 m双线简支梁为研究对象,基于电磁铁理论和位移-速度-加速度反馈的PID主动悬浮控制原理,采用多体动力学软件UM和Ansys联合仿真,建立了中低速磁浮列车-F轨-钢轨枕-轨道梁系统动力相互作用模型,结合现场动载试验实测,对该模型进行对比验证,...     

中低速磁浮轨道大纵坡预制梁场建造技术研究

中低速磁浮轨道梁多采用预制梁,预制梁需要在梁场进行批量生产,根据场地条件因地制宜,合理选址和布置尤为重要。文章依托某工程实例,采用BIM技术辅助进行场地规划,并对大纵坡梁场的建造技术要点进行详细阐述;采用可周转台座、自动节水养护装置,以节约成本,提高工效。以期对类似梁场建造具有借鉴意义。     

株洲中低速磁浮试运线轨道设计关键技术研究

目前中低速磁浮轨道结构的研究较少,基于株洲中低速磁浮试运线系统技术研发试验验证平台的要求及其建设运营实践,研究和分析中低速磁浮轨道静动力学设计方法、扣件设计、感应板综合受力变形分析、综合铺轨设计等中低速磁浮轨道工程设计系列关键技术问题,并指出中低速磁浮运营线建设有待进一步研究解决的问题,以期为我国中低速磁浮交通工程轨道设计提供参考。     

中低速磁浮交通电磁辐射原理研究

研究目的:中低速磁浮列车运行时,会对外产生电磁辐射。目前对中低速磁浮交通电磁辐射的研究主要采用现场测试的方式,基于测试值,分析中低速磁浮交通对临近铁路、机场等相关无线电子设施的电磁辐射影响。本文则从理论角度分析中低速磁浮交通电磁辐射的原理,通过Maxwell软件对悬浮电磁铁产生的直流稳态磁场和直线电机产生的低频交流磁场进行仿真分析;采用时域有限差分方法对电弧放电引起的高频电磁场进行理论计算,最后基于理论结果分析中低速磁浮交通对临近铁路和机场无线设施的电磁辐射影响情况。研究结论:(1)中低速磁浮交通产生的对外电磁辐射主要包括三个方面:悬浮电磁铁产生的磁场为直流稳态磁场,主要分布于磁浮气隙附近;直线电机产生的磁场为低频交流磁场,由于频率很低,无法形成有效的辐射,故主要分布在列车附近;电刷与供电轨产生的电火花能辐射出MHz级别的电磁波,能够有效地在空间中进行传播,故干扰距离较远;(2)中低速磁浮交通产生的电磁辐射场是一个复合空间电磁场,在近距离空间场不仅包括电弧放电引起的高频电磁场,还包括悬浮电磁铁、直线电机产生的低频磁场,在远距离空间场主要包括电弧放电引起的高频电磁场;(3)本研究成果可用于了解中低速磁浮交通的电磁辐射原理和对外的电磁辐射影响,可为中低速磁浮交通的工程建设提供参考。     

中低速磁浮交通工程建设核心技术研究

研究目的:纵观国内外,在中低速磁浮交通工程建设的实践中尽管取得了很大的进展,但仍有很多重难点技术,需要系统地进行梳理并加以研究解决,从而为工程建设和安全营运提供系统全面的技术支撑,推动我国中低速磁浮交通的发展。研究结论:(1)中低速磁浮交通由于其自身特点和技术优势,是中低运量城市地面轨道交通的最佳制式,在我国有广阔的应用前景;(2)提出了中低速磁浮交通工程建设中需要深入开展的七项核心技术:车、轨、桥、设备及建筑耦合关系研究,线路、轨道技术研究,供输电技术研究,信号技术研究,运营维护及故障救援研究,地面交通与城市和谐关系研究以及磁浮对特殊环境的影响研究;(3)该研究成果可为中低速磁浮交通勘测设计、施工及运营维护提供指导。     

中低速磁浮轨道扣件设计参数及试验方法研究

研究目的:目前国内外中低速磁浮线路较短,磁浮扣件的研究多集中在方案及结构设计方面,缺乏相应的参数研究、选型分析及试验方法等。结合中低速磁浮轨道受力和结构特点,研究扣件系统的主要性能参数,分析整理磁浮线路的扣件使用情况;参照钢轨铁路扣件的相关标准,提出扣件组装试验方法;提出工程化应用中尚待解决的问题,为中低速磁浮扣件的发展提供建议。研究结论:(1)中低速磁浮扣件应具有足够的防爬阻力、较好的三维调整能力、合理的刚度、便捷的维护性等;(2)扣件选型应根据线路工程条件,结合调距能力、扣压件型式及可靠性、养护维修等多方面综合考虑;(3)参照铁路钢轨扣件,开展磁浮扣件组装性能试验,经300万次疲劳试验后各零部件无伤损,各项指标满足要求;(4)根据磁浮系统的特点,需进一步研究扣件系统中存在的多个技术问题,提升其服役性能;(5)本研究成果可为中低速磁浮轨道扣件的研究与设计提供借鉴与参考。     

中低速磁浮选线设计研究

中低速磁浮交通系统具有环保、安全性高、爬坡能力强、转弯半径小、建设成本低等优点,已逐渐成为都市圈居民日常出行、旅游的特色交通之一。依据清远磁浮项目,结合工程实施难度、工程投资及与规划的衔接情况,对方案进行比选,对磁浮选线特点进行总结。     

中低速磁浮交通的磁浮轨排设计及铺装技术要点

磁浮轨排是中低速磁浮交通系统的关键技术.为了推广其工程化应用,以我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线为工程实例,阐述了磁浮轨排的部件设计、轨排组装、轨排布置及铺设等技术要点;提出了设计理念及方法,确定了轨排结构的主要技术参数.     

中低速磁浮交通技术应用前景研究

随着中国经济发展及城市化进程的加快，城市交通问题日益突出，发展轨道交通是解决大中城市交通问题最为有效的途径。中低速磁浮列车轨道交通系统具有乘坐舒适、线路适应性强．低噪声、运量大、安全可靠、建设及运营成本低等特点，是一种新型轨道交通模式。     

中低速磁浮交通系统工程造价优化

目前我国中低速磁浮交通建设项目较少,设计经验相对薄弱,在设计过程中造价往往难以控制。针对中低速磁浮交通项目,做到既满足项目功能需求又能达到造价最优是业界面临的难题。依托我国某中低速磁浮项目,对该项目中造价控制的主要影响因素进行全面分析。结合中低速磁浮交通的特征,从不同线路敷设方式、车站站间距、车站规模、区间桥梁结构、轨道工程、机电系统、车辆基地等方面通过对比提出优化措施,形成一套系统的工程造价控制参考体系。结果表明：通过合理确定站间距、增加路基敷设长度,以及控制车站规模能有效降低工程造价;桥梁墩柱尺寸优化及并置轨道梁的选用可节约大量建筑材料;竞争性招投标,以及标准化、模块化的轨排研究与设计是轨道工程造价控制的关键;机电系统设计中应充分运用价值工程的理念;应对车辆基地总平面及竖向布置设计进行有效优化。     

中低速磁浮技术引领绿色交通

阐述中低速磁浮系统这一新交通系统的基本原理和特点,提出中低速磁浮系统的适用范围.深圳中低速磁浮8号线项目的应用研究表明,中低速磁浮系统是解决城市交通问题的绿色途径.     

基于多传感器信息融合的中低速磁浮轨道梁监测系统研究

磁浮列车对轨道平顺性要求较高,为了提高列车运行的安全性和舒适性,文章分析中低速磁浮轨道变形对磁浮列车悬浮控制系统的影响,以及中低速磁浮轨道梁结构特点,并设计了一种中低速磁浮轨道梁监测系统.该系统采用多传感器信息融合技术,具有数据采集、传输、分析和显示等功能,可监测磁浮列车通过时轨道实时变形情况,为运营提供安全防护预警,...     

中低速磁浮承轨梁结构选型研究

研究目的:我国已开通运营两条中低速磁浮系统线路。相比长沙中低速磁浮线,北京中低速磁浮S1线采用桥上承轨梁结构,是该种结构形式在国内的首次工程应用。为指导类似工程的承轨梁结构设计工作,本文通过对承轨梁断面形式、纵向长度、荷载类型、受力特性等方面的研究,提出适用于桥上双线的承轨梁结构型式及结构配筋计算,以期为承轨梁结构设计提供依据。研究结论:(1)考虑接触轨、承轨台、轨排布置、限界要求等因素,承轨梁采取门型结构型式;(2)其纵向长度根据接触轨授流可靠性及以直代曲要求确定,以沿线路纵向长度2.9 m的结构为主要铺设类型;(3)根据承轨梁结构型式的荷载分类以及不同工况下的受力分析,提出了桥上承轨梁结构配筋方式,可为类似工程设计及建设工作提供参考和依据。     

轨道梁结构对中低速磁浮车轨耦合振动的影响

建立了双级电磁悬浮控制器模型,轨道梁采用Euler-Bernoulli模型,基于单点悬浮控制系统建立"车辆-控制器-弹性梁"耦合动力学数值模型。对控制参数引起的车轨耦合失稳振动的特性进行分析,仿真计算不同轨道梁结构参数下,对中低速磁浮车轨耦合振动影响进行研究。结果表明:发生频率较低的车轨耦合振动时,轨道梁结构参数的改变对车轨耦合振动无明显影响;发生频率较高的车轨耦合振动,轨道梁固有频率随轨道梁结构而改变时,对车轨耦合振动影响明显;轨道梁固有频率不随轨道梁结构参数改变时,对车轨耦合振动无明显影响;轨道梁结构阻尼可以有效抑制车轨耦合振动响应。低频车轨耦合振动,轨道梁结构改变无法控制车轨耦合振动,车轨发生高频耦合振动时,增大轨道梁结构阻尼比及改变轨道梁固有频率均能有效控制车轨耦合振动,因此实际工程中可以考虑轨道梁下安装阻尼器和吸振器来改变轨道梁结构参数和结构阻尼来抑制振动。     

中低速磁浮在旅游交通领域适应性研究

中低速磁浮作为一种新型轨道交通,其技术特点能否适应旅游景区发展需要综合分析评判。通过对景区发展需求进行归纳总结,对比分析中低速磁浮交通与传统轮轨交通技术特点,结合凤凰磁浮文化旅游项目研究中低速磁浮交通在景区交通中的适应性。研究表明,(1)景区交通发展需解决景区可达性,促进景区经济发展,优化景区交通线网,保护景区生态环境。(2)中低速磁浮具有安全可靠、绿色环保、线路适应性优、投资成本低等特点。(3)中低速磁浮在景区交通应用中应与景区发展相适应、与交通规划相适应、与客流水平相适应、与建设条件相适应、与经济效益相适应。(4)在凤凰古城的应用中,磁浮交通促进客流初期增长70.69%,改变71.6%的游客和71.4%的居民出行方式,相较出租车旅途时间缩短66.67%。