长沙磁浮快线低置结构关键技术标准优化研究

长沙磁浮快线低置结构技术标准主要包括轨道梁结构和路基工程两方面内容,其中轨道梁的梁型、防错台构造、垫层以及路基工程的路基面宽度、基床厚度、线间排水等关键技术标准存在一些问题,主要表现为存在技术缺陷、设计偏于保守、工程投资偏高等。针对这些问题进行理论分析和研究,并提出优化措施。研究成果及结论为:(1)低置结构轨道梁宜采用U形梁,轨道梁节间伸缩缝处宜采用传力杆防错台措施,轨道梁基底宜设置碎石垫层,施工时可掺5%水泥填筑;(2)路肩宽度一般取为1.5 m,当两侧路肩有信号灯等站后设备时,可局部加宽路基面;(3)路基基床厚度可采用1.8 m,其中基床表层厚度为0.3 m,基床底层厚度为1.5 m;(4)线间汇水宜利用轨道梁上部梁体的节间缝进行排水,同时线间回填层顶面应做好防排水措施。     

长沙中低速磁浮低置结构提速动力响应试验研究

随着我国交通的发展及城市客运量的不断增加,提速成为中低速磁浮发展和推广的核心竞争力。为研究长沙中低速磁浮低置结构段最高运营速度,在长沙磁浮低置结构段开展动力响应现场试验,实测不同时速、载荷等工况下低置结构振动加速度、动位移与动应变以及车辆振动等,分析承轨梁、路基、车辆的动力响应特征,得出长沙磁浮低置结构动力响应变化规律与建议运营速度。结果表明：当试验速度为100～125 km/h时,承轨梁、路基及车辆的各动力指标均满足规范要求;当试验速度达到130 km/h时,超载工况下车辆垂向加速度最大为1.14 m/s²,超过规范限值且列车运行过程中存在磁浮掉点砸轨现象;建议长沙磁浮低置结构段最高运营速度不高于125 km/h;行车平顺性和舒适性是影响磁浮提速的主要因素。长沙磁浮正式提速运营至今已达半年,运行平稳,相关研究成果可供磁浮提速工程参考。     

中低速磁浮交通工程低置结构技术标准研究

研究目的:本文以我国首条具有完全自主知识产权的中低速磁浮交通工程——长沙磁浮快线为依托,采用理论分析、静动力数值仿真分析、现场试验等综合手段,对中低速磁浮交通工程低置结构的技术标准开展系统研究,提出中低速磁浮交通工程低置结构相关设计标准.研究结论:(1)中低速磁浮交通工程低置结构应由"凸"字形承轨梁及梁下路基两部分组成...     

中低速磁浮低置结构-地基系统动力响应分析

低置结构是中低速磁浮交通工程重要组成部分,但当前针对其动力特性的研究较少。为此,提出一种轨道梁浇筑于悬臂式挡墙底板上的新型低置结构,开展现场试验并依据现场工况建立低置结构-地基系统数值模型,分析低置结构自振特性及磁浮荷载下该系统垂向动力响应。结果表明：新型低置结构1阶自振频率为48.88 Hz;磁浮列车以100 km·h—1通过时,新型低置结构竖向加速度范围在0.24～0.33 m·s—2之间,其下方地基中桩间动土压力在3.1～4.8 kPa之间,桩顶动土压力在17.6～19.0 kPa之间,桩土应力比在3.97～5.67范围内;磁浮列车加载频率考虑车厢间隙和悬浮架间隙加载2种模式,100 km·h—1车速下车厢间隙加载频率为1.9 Hz,易引起复合地基表面的显著振动,悬浮架间隙加载频率为10.3 Hz,该加载频率及其整数倍易与低置结构自振频率接近从而产生共振效应。新型低置结构-地基系统在磁浮荷载作用下动力响应远小于规范控制值,采用现有的规范设计低置结构过于保守,存在较大的优化空间。     

采用乳化沥青混凝土整治粘土路基基床病害综述

采用乳化沥青混凝土作为路基基床病害整治措施中的封闭层使用时，它能充分利用乳化沥清混凝土的强度、整体性、柔韧性和抗变形的能力，减缓列车动荷载对路基基床的破坏作用，改善路基面的不均匀受力状况，确保路基基床土体的稳定性，达到整治病害的目的。     

高速铁路路基基床结构分析及设计方法

基于实测资料,分析路基动荷载、动应力和动变形的特点。按照分担比,将列车荷载分配到轨枕上,再利用Boussinesq弹性理论公式和Odemark的模量与层厚当量假定进行设计计算。当计算选取的介质模量值考虑应变水平影响时,计算与实测结果有较好的一致性,从而建立一种路基基床的分析计算模式。结合临界体积效应应变的概念,以控制重复荷载作用下路基不发生累积变形和累积孔压等累积效应为目的,提出路基基床结构的应变控制设计方法。     

新型磁浮交通路基沉降变形现场监测及数值模拟

依托北京市中低速磁浮交通示范线,提出悬臂式挡土墙、U形槽、U形槽组合顶板3种适用于中低速磁浮交通的新型路基结构。该路基结构上承小型分节式承轨梁,下部采用旋喷桩或素混凝土桩进行地基处理,共同构成中低速磁浮交通新型路基及低置型承轨梁台结构系统。通过在代表性断面预埋单点沉降计、沉降观测标、土压力计,开展现场静力学试验。此外,建立三维有限元模型,验证地基处理、新型路基结构、承轨梁台结构的科学性及有效性,并揭示中低速磁浮交通路基结构静力学行为规律。研究结果表明,路基结构的总沉降值为2～5 mm,远低于规范要求。沉降主要发生在施工期间,静置期基本不发生沉降,并且路基压缩主要发生在复合地基加固区。     

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。     

列车荷载作用下中低速磁浮轨道动力响应试验研究

参考高铁及城市轨道交通的相关试验方法,测试了中低速磁浮轨道结构在列车荷载作用下的动力响应,获得了轨排结构在列车以不同速度通过时的位移、加速度和应变。结果表明：轨排结构各测点的动力响应值随运行速度的增加呈增长趋势;由于F型导轨的悬臂结构,F型导轨的动力响应值最大,H型钢轨枕次之,承轨梁顶面处最小;列车荷载对轨排结构的动力特性有着明显影响,定员荷载作用下的轨排响应值大于空车;桥梁与轨排构成一个振动体,受梁体振动的影响,简支梁的响应值大于连续梁。     

中低速磁浮桥建合一车站结构振动分析探讨

建立适合磁浮交通领域桥-建合一车站振动的评价标准,对不同工况下的激励源、激励输入进行研究,并建立磁浮列车-轨道梁耦合振动分析模型以及站房结构动力分析模型。以磁浮朗木梨站为分析对象,对不同工况不同区域的结构振动舒适性及结构安全性进行评价,仿真分析评价结果表明:一线制动一线启动工况下站房结构振动响应最大;轨行区结构振动响应明显大于站台区结构振动响应;在本研究所列不同工况下结构的振动舒适性及安全性是有保证的。     

中低速磁浮线路轨道轨缝对车辆悬浮的影响研究

中低速磁浮线路轨道因考虑热胀冷缩等因素,轨道由定长的轨排通过轨排接头进行过渡连接,在线路中会形成诸多轨缝.首先分析了轨缝对于悬浮传感器检测性能的影响,并分析了中低速磁浮轨道的F轨在温升作用下的热变形,基于车辆悬浮稳定性要求提出了车辆对轨缝设计的相关要求,并对国内某磁浮试验线上的轨缝值进行统计与评估,提出了相应的改善方案...     

两种典型中低速磁浮交通导轨磁力特性及变形研究

为提升横向稳定性这一限制中低速磁浮车辆提速的重要因素,以F型导轨和倒U型导轨为对象建立其二维电磁有限元模型和三维变形仿真模型,利用该模型对比研究这两种典型导轨的磁场分布、电磁力及变形特性,并提出导向刚度系数这一新的评价指标来评估磁浮系统的导向性能.揭示了导向刚度系数与磁极宽度之间的相关性,明确了降低磁极宽度对导向性能的...     

中低速磁浮轨排结构动力性能试验研究

测试了中低速磁浮轨排系统在列车通过时的动力响应,获得了轨排结构在动力荷载作用下的自振频率、动应力、位移动力系数以及螺栓力。结果表明：轨排结构的竖向振动一阶频率和二阶频率分别为9.088 Hz和17.614 Hz,横向振动的一阶频率和二阶频率分别为6.426 Hz和17.614 Hz;轨排结构的横向振动与竖向振动相耦联,但并非是扭转振动所致;导轨和轨枕的应力变化与车速关系不明显;在所测车速范围内,位移动力系数随着车速的增加呈增大趋势。     

轴重40 t重载铁路路基基床结构设计技术探讨

针对大轴重货运车辆轴距小的技术特点,分析重载铁路路基承受列车荷载的空间分布规律;基于列车荷载引起路基累积变形效应区沿深度的变化机制,讨论主要承受列车荷载的基床结构与路基填料之间的相互影响关系;根据工程设计的强度、变形、长期稳定性控制要求,探讨40 t超大轴重下基床结构的设计方法。研究表明:提出的“4Z1800/2400”四轴标准轴型荷载模式能较好反映超大轴重列车荷载的路基应力叠加效应;建立的路基累积变形效应不超过基床厚度的设计方法,综合考虑了荷载与填料多因素的影响,是对单因素应力比值法的完善。以累积变形处于缓慢收敛状态的长期稳定性为主控因素,提出轴重40 t重载铁路路基基床层状结构设计指标建议:基床厚度3.5 m,对应基床以下路基K30不低于110 MPa/m;基床表层采用级配碎石强化,厚度0.7 m,要求基床底层K30大于等于130 MPa/m。     

孟加拉重载铁路基床设计技术研究

研究目的:孟加拉帕德玛大桥连接线是连通帕德玛河东、西两岸城市的重要通道.基于孟加拉重载铁路基床结构形式和尺寸,采用列车荷载传递模式和基床结构三指标设计方法,分析适用于孟加拉国的铁路基床设计原则和流程,提出25 t轴重下重载铁路基床设计指标和填料方案.研究结论:(1)当前孟加拉本国采用的重载铁路基床设计指标与中国标准中的...     

循环载荷作用下基床力学特性对道床影响的动态模型试验研究

针对既有线提速改造及高速客运专线设计与施工中遇到的轨道与路基参数的合理匹配问题,以室内动载模型试验研究为依托,配制6组不同密实度的土样,对轨道与路基结构进行了动应力、弹性变形、塑性变形、反应模量等项目的测试,并通过不同压实系数下模型试验测试结果的对比分析,得出基床、道床弹塑性变形以及反应模量的变化趋势,探讨了轨道与路基结构地基系数、压实系数及动静刚度等参数之间的发展规律,提出基床对道床影响的临界值,即:基床压实度为0.93时,基床临界动刚度值为75 MPa/m,基床临界动弹性变形为1.5mm,道床的临界动刚度值为110 kN/mm。对基床与道床参数匹配及相互动力作用的规律研究,为既有线提速改造及新线轨道与路基结构参数设计具有重要意义。     

提速铁路基床长期累积沉降及等效循环荷载试验研究

我国铁路大范围的列车提速对既有线和新线路基的刚度和变形提出了较高的要求.本文基于实测的路基动应力波形,通过室内动三轴试验研究铁路基床C组填料压实土分别在列车荷载和正弦荷载作用下的长期变形规律,并采用Monismith模型进行拟合,得到基床表层和底层土的长期累积沉降计算公式.试验结果表明,由于基床表层土承受的围压较低、动荷载较大,表层相对底层产生的长期变形大、持续时间也长.通过加载一系列不同幅值、不同形式的正弦荷载,提出基于基床土长期变形等效的提速列车荷载的正弦荷载等效方法,即一个半正弦波代表一个转向架的列车动荷载,荷载幅值折减系数在0.45～0.65之间;并通过能量法得到验证.     

时速350 km高速铁路有砟轨道路基基床结构设计研究

为完善高速铁路时速350 km有砟轨道路基基床结构设计方法,从列车轴载作用模式、路基面动力影响系数、路基动应力及动变形计算方法等方面着手,分析现行设计方法的不合理之处,并针对性的建立基于填料变形状态控制的基床结构设计方法,主要结论为:(1)参考高铁实车测试数据,建立考虑动车组转向架车轴动力叠加效应的高速铁路有砟轨道路基...