道岔稳定作业效果试验研究

为检验正在研制的道岔稳定装备的作业效果,采用试验方法,对道岔线路进行了捣固和稳定作业,测量了捣固前、捣固后稳定前和稳定后不同状态下道岔线路的轨面高度和轨枕横向阻力。试验结果表明:道岔稳定作业能够使线路均匀沉降,并恢复20%以上因捣固作业而损失的轨枕横向阻力;道岔稳定作业对提高线路质量和列车运行安全有积极作用,但是对于路况不同的道岔线路,仍然需要大量的施工经验积累,通过统计计算提出合理的作业控制参数的指导值。     

铁路无缝道岔计算方法的研究

研究无缝道岔各部件的受力与变形规律,将轨枕视为弹性地基上的有限长梁,用基于弹性理论的戈尔布诺夫 波沙多夫方法对轨枕进行受力分析,建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的函数关系;在继承现有试验成果的基础上,通过假设钢轨纵向力函数,计算了无缝道岔结构各部分的能量;再利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组;最后用最速下降法求解该方程组;编制了实用的计算程序。以秦沈客运专线38号无缝道岔为例,计算轨温变化时,其钢轨纵向力及位移等的分布规律。     

用广义变分原理分析38号无缝道岔的研究

将轨枕视为弹性地基上的有限长梁,用基于弹性理论的郭氏法对轨枕进行受力分析,建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的关系;通过假设钢轨纵向位移函数,计算了无缝道岔结构各部分的能量;利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组,用最速下降法求解该方程组,得出38号无缝道岔钢轨纵向力及位移等的分布规律.     

动力稳定车稳定装置动力学响应试验分析

以国产某型号动力学稳定车为研究对象,根据稳定车工作参数标准并参考工人实际经验,在其有效工作范围内各取3组激振频率和垂直静压力进行现场试验,对稳定车工作装置及轨道在不同工况下的加速度响应进行了采样,着重从水平加速度,即横向激振力的角度,对工作装置及轨道动力学响应进行分析,并从时域和频域两个方面与列车真实运行情况的横向加速度峰值和振动频率进行了对比评价,结果证明了稳定车能够有效的模拟列车运行时对轨道的振动作用,并总结了稳定车工作时激振频率和垂向静压力与激振力的关系,所取得的试验结果对将来研究升级改造稳定车的稳定装置有一定的参考意义。     

用广义变分原理分析38号无缝道岔的研究

将轨枕视为弹性地基上的有限长梁，用基于弹性理论的郭氏法对轨枕进行受力分析，建立了扣件阻力和轨枕变形曲线的关系；通过假设钢轨纵向位移函数，计算了无缝道岔结构各部分的能量；利用广义变分原理建立了结构的非线性平衡方程组，用最速下降法求解该方程组，得出38号无缝道岔钢轨纵向力及位移等的分布规律．     

捣固车捣固装置夹持液压系统压力平稳性研究

为了解决某型铁路捣固车的捣固装置在使用过程中出现夹持油缸异响的问题,基于捣固装置结构和液压系统建立模型,分析激振力对夹持液压系统压力的影响,提出了在夹持油缸回油路设置单向阻尼孔,达到稳定液压系统压力的目的。通过AMESIM对系统进行仿真,证实了激振力对夹持油缸压力的影响以及阻尼孔在稳定压力时所起的作用,结果表明：在回油路设置合适的单向阻尼孔可以有效稳定夹持液压系统压力,从而可提高捣固装置的作业性能。     

大号码无缝道岔温度力与变形的有限元计算

分析无缝道岔温度力传递机理,确定无缝道岔各部分在有限元模型中的合理模拟方式,并建立模型。应用模型,选取切合实际的计算参数对秦沈客运专线18号和38号无缝道岔进行温度力和变形计算。结果表明:无缝道岔的附加温度力与变形随轨温变化幅度的增大而增加;在同样的轨温变化幅度条件下,大号码无缝道岔的温度力与变形比小号码无缝道岔大,限位器承受的剪力也较大;半焊无缝道岔钢轨温度力及变形与全焊无缝道岔有较大差别,在数值上较全焊无缝道岔小,但其辙叉位置钢轨和轨枕的位移较为复杂。     

高速铁路无缝道岔结构体系分析广义变分原理

无缝道岔是跨区间无缝线路的关键技术之一，世界上许多国家都非常重视无缝道岔设计理论的研究，并进行了大量的试验和理论研究，提出了不同的无缝道岔计算理论和方法，但到目前为止,还没有一种理论和方法得到公认。本文在继承现有试验成果的基础上，运用能量变分原理，提出了“铁路无缝道岔结构体系分析广义变分法”，将轨枕视为连续弹性基础上的有限长梁，对轨枕进行了受力分析，建立了钢轨轴向力和轨枕变形曲线的关系，在假设钢轨纵向位移函数的基础上，计算了无缝道岔结构体系各部分的能量，通过广州变分法建立了结构体系的平衡方程，最后用Monte Carlo法求解非线性方程，得出无缝道岔附加纵向力导轨位移等计算值。     

无缝线路稳定性分析有限元模型

利用有限元法建立包含钢轨、扣件、轨枕和道床阻力为一体的轨道框架模型。研究在温度力作用下无缝线路的臌曲失稳问题。推导相应的数值计算公式并编制了计算程序。轨道框架模型由4种单元组成：用考虑钢轨非线性变形的平面梁单元代表钢轨；无几何尺寸的两结点弹簧单元模拟钢轨扣件；弹性基础上的普通平面梁单元表示轨枕；弹簧单元模拟道床的横向、纵向阻力，并考虑了道床阻力的非线性特性。运用该模型，分析道床横向阻力、轨枕失效、曲线半径和线路初始弯曲对无缝线路稳定性的影响，得到不同工况下钢轨横向位移-温度曲线、钢轨内应力分布及钢轨和轨枕的横向变形分布曲线。     

站区到发线无缝线路稳定性现场测试与计算分析

以在武汉纸坊站和武昌南站进行道床横向阻力现场测试获取的标准道床横向阻力不同的测点实测数据作为初始参数,利用有限元软件建立无缝线路稳定性有限元模型并进行计算,分析站区无缝线路的稳定性。研究结果表明:轨枕端头道砟缺失区段标准道床横向阻力偏小,且容许温升小于规范要求,应及时维修;利用移动加载车进行定点静态加载试验,推导出轨枕横向位移与车测钢轨横向位移的线性关系;通过移动加载试验,提出移动加载时轨枕横向位移不应大于0.60 mm的限值;通过理论计算得出移动加载时的轨枕横向位移曲线,现场发现轨枕横向位移超过0.60 mm的区段道床明显破坏,应及时补充道砟并捣固以确保无缝线路的稳定性。     

高速铁路有砟轨道横向阻力宏细观分析

研究目的:道床横向阻力是保持列车平稳安全运行的重要因素,砟肩部位是横向阻力重要组成部分,但高速铁路为防治飞砟采取降低砟肩堆高措施,导致道床横向阻力降低。为探究不同速度等级下高速铁路有砟道床横向阻力变化情况,本文进行了Ⅲc型轨枕在不同道床几何断面下横向阻力现场试验。同时,基于3D扫描与离散元法,以颗粒簇Clump和墙体单元分别模拟道砟颗粒和轨枕,细观分析阻力大小、分担、力键及接触特性。研究结论:(1)速度由200 km/h提升至250～300 km/h、300 km/h以上(350 km/h)道床断面条件下,试验结果分别相应降低6. 6%、11. 8%,数值研究分别降低12. 6%、24. 2%,建议300 km/h以上(350 km/h)应采取措施满足横向阻力要求;(2)轨枕底部及轨枕端部占约80%道床横向阻力,枕心部位道砟并未充分参与和作用,宜采取轨枕结构设计、密实和部分胶结方案;(3)轨枕底部-道砟在轨枕横向位移时接触数目较小,轨枕底部结构和纹理可进行优化以增大接触数目;(4)本文研究结果对不同时速下有砟道床断面选型具有一定指导意义。     

大连快轨3号线续建工程正线轨道设计

结合大连快轨3号线续建工程的具体情况,介绍大连快轨3号线续建工程的正线轨道设计原则,研究了钢轨的选型和铺设,分别就轨道结构减振与扣件设计、轨枕及道床设计、道岔设计和无缝线路设计进行详细阐述,最后通过新技术、新工艺和新型装置的采用,优化了该工程的正线轨道设计,并强调了轨道施工的整体道床施工和钢轨焊接。     

大型养路机械作业效果试验研究

为准确评估在Ⅲ型轨枕线路条件下,作业方法对轨道质量的影响,进行了4种起道量1、3种工况的试验。通过轨面标高变化、轨枕支承刚度、枕底道砟分布、道床密实度、道床横向阻力等五项指标测试,比较全面地分析评估了大机作业的效果。     

基于离散元法的轨枕空吊整治作业参数优化

为了更好地对轨枕空吊进行整治，采用离散元法建立模型，研究捣固、稳定作业参数对轨枕单侧空吊道床整治效果的影响，对各作业参数进行优化设计。结果表明：捣固作业能够有效地将道砟填充至空吊区域，同时会使原本稳固的道床变得松散，而稳定作业能使松散道床更加密实，提高道床稳定性；对轨枕单侧空吊道床进行捣固作业时，建议捣镐振幅采用7 mm，捣镐频率采用25 Hz，插镐深度采用35 mm，插镐速度采用1.6 m/s；捣固作业完成后，对轨枕单侧空吊道床进行稳定作业时，建议垂直下压力采用25 kN，水平激振频率采用30 Hz。     

降雨及轨顶摩擦控制对驼峰下道岔区脱轨系数的影响

驼峰调车是利用车辆重力进行的溜放式调车作业,能显著提高调车效率,但是在驼峰下道岔区的车辆脱轨事故时有发生。本文设计了现场试验,测试了驼峰下6#道岔在干燥、湿润、轨顶摩擦控制3种工况下的横向力与垂向力,在此基础上分析了降雨及轨顶摩擦控制对驼峰下道岔区车辆脱轨系数的影响。结果表明:雨水和轨顶摩擦控制均可以显著降低驼峰下道岔区轮轨横向力和脱轨系数,对于空车,降雨后道岔区脱轨系数平均降低41%,采取轨顶摩擦控制后道岔区脱轨系数平均降低48%;尖轨区的轮轨横向力和脱轨系数显著大于道岔其他位置,在日常养修作业中应重点关注道岔尖轨区。     

北京市轨道交通房山线轨道结构设计研究

结合北京市轨道交通房山线工程实践,简要阐述房山线正线及车辆段轨道工程设计主要设计技术标准,针对本线特点及国内相关地铁工程经验,分别介绍轨道扣件、轨枕及道床结构、道岔及钢轨伸缩调节器产品设计选型,并结合与相关专业的细节设计,重点阐述轨道减振设计,包括梯形轨枕和钢弹簧浮置板道床选型设计,以及高架无缝线路附加力计算和无缝线路实施方案,且对车辆段道床及平过道进行技术总结。     

地铁用混凝土岔枕受力分析

介绍道岔用混凝土岔枕与线路用普通混凝土轨枕在结构和受力等方面的不同,通过建立车辆荷载作用下道岔—岔枕整体结构系统模型,结合实例,对上海地铁用60 kg/m钢轨9号单开道岔混凝土岔枕进行有限元分析,总结地铁车辆通过道岔时混凝土岔枕所受扣件阻力、扣件上拔力等力学特性,以及岔枕正、负弯矩等分布特点,给出不同岔枕处扣件上拔力、岔枕正负弯矩极值点的分布规律,为地铁用岔枕的设计和施工、养护维修提供参考。     

客运专线无砟无缝道岔温度力与变形研究

研究目的:分析无砟轨道基础上无缝道岔的纵向力传递机理,建立无砟无缝道岔计算模型,采用有限单元法计算了无砟无缝道岔受力及变形,并与有砟轨道无缝道岔进行了对比分析,为无砟无缝道岔设计提供参考依据。研究结果:无砟轨道基础上无缝道岔的纵向力传递机理、温度力和位移分布规律与有砟轨道无缝道岔明显不同。     

冲击式人工捣固装置对有砟道床作用效应及质量状态影响研究

人工捣固作业是实现小区段线路日常养护维修的重要方式之一,可有效改善轨道几何形位、缓和线路不平顺、保证列车运行安全性。然而目前人工捣固装置进行养护维修作业主要依赖现场工人的工程实践经验,缺乏相关理论研究。为研究有砟道床人工捣固装置作业工作机理,借助离散元素法(DEM)-多体动力学(MBD)耦合方法,建立人工捣固装置-轨枕-有砟道床耦合仿真模型,并在现场开展人工捣固作业前后横向阻力试验,验证了模型的可靠性,分析人工捣固作业对道砟颗粒接触力及道床密实度的影响。结果表明：人工捣固作业会使道床横向阻力降低19.51%,道床横向稳定性减弱;捣入阶段会使道砟间接触力分布发生明显变化,其中,水平平面接触力分布由近似圆形向椭圆形变化分布,纵向平面接触力则由半圆形向花束形变化分布,颗粒间接触关系不断变化,逐步建立新的稳定传递关系;捣固作业会使道砟颗粒受迫运动,使枕盒及砟肩处密实度降低。因此,在人工进行捣固作业后应及时补填枕盒处道砟颗粒,并对砟肩处道砟进行拍实。     

复合轨枕道床横向阻力试验及优化分析

复合轨枕设计应用灵活,适应性强,可适用于不同速度、轴重、轨距的线路;维修工作量小和寿命周期成本低;可循环利用,绿色环保。但由于复合轨枕自身密度及材质原因,其道床横向阻力较低,一定程度上限制了复合轨枕的应用。针对复合轨枕提出多种结构优化及细部优化方案,通过道床横向阻力试验,对比研究不同道床断面形式下各型复合轨枕与Ⅲ型混凝土轨枕道床横向阻力。结果表明,原型复合轨枕道床横向阻力为Ⅲ型混凝土轨枕的78%～84%,其随道床断面影响规律与Ⅲ型轨枕一致。A1型结构优化、A2型结构优化、B1型细部优化、B2型细部优化可使横向阻力分别提高至Ⅲ型混凝土轨枕的88%～91%、91%～96%、87%～90%、94%～97%。综合考虑生产、维修、成本等因素,本文推荐采用B2型细部优化。