基于连续弹性地基梁的轨枕静力响应研究

研究目的：针对轨枕结构形式与刚度的差异，采用轨枕静力响应的分析方法，分析轨枕弹性模量对轨道响应的影响。 研究方法：基于Winkler假定，采用连续弹性基础梁法，建立轨枕静态响应的计算方法，以轨枕刚度为影响变量，考察轨枕刚度变化时，对轨枕静态响应量，如位移，转角、弯矩和剪力等的影响。 研究结果：建立了轨枕结构静态响应分析的方法，得出了轨枕响应量的分布曲线及不同轨枕刚度对轨枕响应的影响。 研究结论：建立的轨枕静态相应分析方法能够有效地分析弹性基础上的轨枕静力响应。在弹性基础上，随着轨枕弹性模量的增加，轨枕的静态响应变化有所增强。     

装配式可调间距的X形抗滑动轨枕研究

为增强轨枕的工作性能和减少钢筋混凝土用量，对传统条形轨枕进行结构优化，提出预制装配式X形可调间距轨枕，并对X形轨枕的结构特点、制作流程、轨道维护和钢筋混凝土用量进行分析。同时，建立三维有砟轨道有限元数值模型，对比循环荷载作用下传统轨枕与X形轨枕的竖向、侧向位移和轨枕应力分布。预制装配式X形轨枕由上、下轨枕两部分拼装组成，轨枕间距设计成600,700,800 mm三档，可在自研的X形轨枕制作模具中直接浇筑成形；相同轨枕间距下，铺设X形轨枕每千米混凝土用量相较于Ⅲa型轨枕减少16.7%,钢筋用量减少2.6%;当X形轨枕间距从600 mm增至700,800 mm时，每千米所需铺设的轨枕根数分别减少14.8%和25.5%。模拟结果表明，相较于传统轨枕，采用X形轨枕的轨道竖向沉降减少了5.8%,侧向位移减少了8.4%。新型X形轨枕具有降低道床沉降和促进碳减排的潜能。     

树脂合成轨枕的测试与应用

树脂合成轨枕是一种新型轨枕材料，在我国首次使用。重点对树脂合成轨枕的检测方法、质量控制标准、铺设、修补和钉固等施工工艺做了阐述。将树脂合成轨枕的使用功能与木枕、混凝土轨枕进行对比分析，无论是性能、环境保护还是从长远经济角度看，树脂合成轨枕都是值得推广的一种新型轨枕材料。     

轨枕局部空吊对轨道结构力学性能的影响分析

为研究轨枕局部空吊对轨道结构力学性能的影响,基于有限元法,建立力学模型,选取多种典型工况,分析轨枕局部空吊对轨枕弯矩、轨下胶垫和道床受力的影响。研究结果表明:随着轨枕空吊面积的增大,轨枕负弯矩先增大后减小,轨枕局部空吊对轨枕受力更不利,更容易引起轨枕产生裂纹,同时局部空吊会使道床产生应力集中,容易出现粉化现象,影响道砟使用寿命;随着轨枕空吊高度的增加,轨枕负弯矩先增加较快,随后增加较缓,轨枕空吊高度的增加也会使道床受力逐渐增大。建议工务人员应密切关注现场轨枕空吊病害,及时捣固、夯实道砟,避免出现轨枕局部空吊问题。     

建设轨枕精品工程服务铁路运输安全——记平顶山混凝土轨枕厂开展“精细作业、制造精品”活动

持续提升轨枕产品质量，有效服务国民经济运输安全，是轨枕生产供应企业的责任。中铁物资所属平顶山轨枕厂作为长期的轨枕供应合作伙伴，围绕持续提升轨枕产品质量，加强内部管理，深入开展“精细作业、制造精品”活动，努力建设轨枕精品工程，服务铁路运输安全。     

双块式轨枕吊装堆放受力分析

研究目的:双块式无砟轨道的轨枕为工厂预制的钢筋混凝土结构,因此轨枕吊装、堆放是双块式无砟轨道施工中不可避免的环节。当轨枕多层堆放时,下层轨枕的桁架钢筋要承受其本身和上层所有轨枕的自重。因此,应对双块式轨枕运输、吊装、施工中可能出现的临时荷载进行强度检算。研究结论:双块式轨枕的强度检算主要是对堆放状态下轨枕桁架腹筋受力进行分析,使轨枕的桁架钢筋保持正常工作状态。本文对双块式轨枕堆放层数,给出了限制条件以及施工维护指导意见。     

掺超细粉煤灰高性能混凝土Ⅲ型轨枕的力学性能试验研究

对掺超细粉煤灰的HPC Ⅲ型轨枕和普通C Ⅲ型轨枕的力学性能,如枕中和枕下截面的抗裂、极限承载力、轨枕端部局压和轨枕的疲劳性能进行了对比试验研究。试验表明,各种龄期HPC Ⅲ型轨枕与C Ⅲ型轨枕枕中和枕下的开裂荷载与极限承载力均比较接近,满足标准的要求。还对轨枕端部进行了非线性有限元分析,分析很好地验证了试验结果,分析与试验结果均表明,轨枕端头局压破坏为主拉劈裂破坏,试验实测的超细粉煤灰HPC Ⅲ型轨枕端部局压的极限承载力远大于锚固板设计最大张拉预应力,有较大的安全储备。HPC Ⅲ型轨枕的疲劳性能与C Ⅲ型轨枕的相近,HPC Ⅲ型轨枕的疲劳残余裂缝宽度略小于C Ⅲ型轨枕。     

国内外预应力混凝土轨枕强度检验标准对比研究

总结国内外预应力混凝土轨枕强度检验标准,分析世界主要国家和地区混凝土轨枕标准体系之间的差异,就混凝土轨枕强度检验项目、支承图式及检验荷载计算方法进行详细对比。分析结果表明,各国混凝土轨枕标准体系、检验项目和支承图式存在差异,我国铁路混凝土轨枕标准对于各型产品检验要求规定比较详细具体,但在标准的系统性和概括性方面仍存在不足。在轨枕强度检验荷载的计算过程中,中国和日本混凝土轨枕强度检验是基于轨枕设计承载能力进行检验,而欧洲和北美地区混凝土轨枕强度检验是基于现场承载要求检验,在混凝土轨枕标准国际化过程中需注意该差异。     

异型玻璃钢轨枕的设计及应用

既有A型混凝土不能满足车辆运行品质轨边监测系统(TPDS)测试平台的A型专用轨枕的使用要求。本文从原材料、生产工艺和轨枕结构三个方面介绍了采用玻璃纤维增强材料制作的一种新型玻璃钢轨枕,该玻璃钢轨枕具有强度高、绝缘性好、生产简单等优点,轨枕的尺寸精度易于保证,强度符合Ⅲ型预应力混凝土轨枕强度要求。经过2年的现场铺设使用,该玻璃钢轨枕状态良好,完全符合测试平台的使用要求。该新型玻璃钢轨枕的研制成功,可为有类似特殊要求的异型轨枕提供借鉴。     

铁路轨道的肩膀——轨枕

轨枕的功能及分类 铁路轨道肩负千万吨重的列车东进西挺南征北战.可你是否注意到,铁路轨道下还有一排排默默无闻的轨枕,肩负着列车于轨道的重压,如同人的肩膀负重前行. 轨枕置于钢轨之下,将所受荷载传布于道床,是铁路轨道重要组成部件.根据功能和铺设方法,轨枕可分为横向轨枕、纵向轨枕、梯子形轨枕、短轨枕、双块式轨枕、Y型轨枕等多种不同类型.按材质,轨枕还可分为木枕、混凝土枕、钢枕和近年出现的塑料枕等类型.     

新型轨枕锚固机械化设备研制

密排轨枕及标准轨排生产线是一种新型轨枕锚固机械化设备,运用了多项先进技术,解决了轨枕锚固中多项技术难题。针对传统轨枕锚固生产过程中存在的问题,结合新型轨枕锚固工艺,对轨枕锚固机械化设备的翻枕机构、轨枕定位装置、对齐机构、翻枕叉等进行了创新设计。新型轨枕锚固机械化设备实现了从轨枕吊进到成品轨枕吊出的机械化锚固流水作业,广泛适用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型轨(桥)枕的锚固。目前已成功应用于成兰铁路项目中,实践表明:密排轨枕及标准轨排生产线不仅提升了机械自动化生产水平,提高了轨枕锚固质量,还具有高精度、易操作、效率高的优点。     

铁路轨枕现状及发展

研究目的:本文对轨枕的主要功能和分类方法加以论述,同时简述我国铁路轨枕的发展过程及存在的问题。研究方法:通过搜集资料了解我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展历程;总结轨枕分类方法;介绍木枕、混凝土枕及城轨交通用特殊轨枕的主要特点,并调查研究了各类轨枕在设计、制造、使用、养护维修中存在的问题。研究结果:提供了先进国家适用于高速铁路轨枕的发展动态,以及我国已运营4年的秦沈客运专线用轨道板和正处于设计招标阶段的京津城际轨道交通用轨道板等信息。研究结论:我国铁路轨枕及城市轨道交通轨枕的发展应遵循:增加混凝土枕类型以满足不同铺设条件的需要;提高混凝土枕的使用寿命,并开发研制轨枕新品种,适应我国铁路高速、重载以及城市轨道交通迅猛发展的需求。     

直线电机专用混凝土轨枕的研究与开发

直线电机牵引系统要求在轨枕上安装感应板,使得直线电机用混凝土轨枕与传统混凝土轨枕受力大不相同。结合广州轨道交通4号线直线电机专用混凝土轨枕的研制,介绍了直线电机专用混凝土轨枕的特点、技术要求、生产工艺和质量检验要求。试验结果和运营使用证明该轨枕的研究与开发取得了成功。     

重载铁路轨枕伤损现状及快速整治技术研究

重载铁路货运列车轴重大、运量大。相较于普通线路轨枕,重载铁路混凝土轨枕承受更大的周期性轮轨冲击荷载作用,其伤损程度和发展速度较快。现场调研发现：部分重载铁路轨枕出现了承轨面磨损、挡肩缺损和轨枕裂缝等伤损情况。针对不同轨枕伤损形式,分析混凝土轨枕伤损成因,针对性地提出适用于运营期天窗时间的聚合物快硬水泥砂浆修复承轨面磨损、高强树脂砂浆填充挡肩缺损以及重力渗透和低压注浆处理轨枕裂缝的轨枕伤损快速整治技术。经现场验证,采用该技术对运营线伤损轨枕进行整治后可有效延长轨枕服役寿命,同时具有显著的社会与经济效益。     

枕下支撑刚度对轨枕性能影响分析

城市轨道交通线路通车运营后碎石道床发生不均匀沉降,枕下支撑刚度发生变化,导致轨枕病害的产生,无法有效保持轨道形位和纵横向阻力,需要深入研究轨枕下支撑刚度对其性能的影响,以便更好地治理轨枕病害问题。采用不同枕下支撑刚度对轨枕的支撑作用模拟碎石道床不均匀沉降,建立有限元模型进行受力计算,分析不同支撑刚度对轨枕变形及弯矩等性能的影响。结果表明,轨枕跨中支撑刚度越大,轨枕变形和受力越小,但轨枕跨中弯矩相应增大;轨枕跨中支撑刚度变小时,轨枕变形增加。由此可见,轨枕跨中若出现道砟缺失,引起轨枕空吊,枕下支撑刚度减小,则轨枕处将产生较大变形,相邻的轨枕也将承受较大的荷载,严重时造成轨枕失效。     

钢桁梁明桥面合成轨枕结构初步设计及其受力分析

合成轨枕是一种以玻璃长纤维和硬质聚氨酯树脂为主要成分,通过成型板压缩粘结制造而成的轨枕。通过对明桥面上铺设合成轨枕的结构进行设计与计算,确定了明桥面上合成轨枕的结构形式。基于有限单元法建立由5根轨枕组成的轨排模型,对该模型进行受力分析,并研究合成轨枕厚度和宽度变化时其位移和应力的变化规律。研究结果表明:随着合成轨枕厚度的增加,轨下轨枕垂向位移值将趋于定值;随着合成轨枕宽度的增加,轨下轨枕垂向位移值也将趋于定值。合成轨枕的尺寸对轨枕压应力的影响较大,对轨枕拉应力的影响较小。综合考虑合成轨枕的承载力要求、扣件安装需要的合理尺寸、轨枕安装需要的安装空间、现场施工条件对尺寸的要求及经济性等因素,确定了合成轨枕的合理尺寸为:长度3 000 mm,宽度取值范围为260~300 mm,厚度取值范围为220~280mm。     

树脂合成轨枕强度分析

基于有限单元法,依据轨枕实际受力情况建立有限元模型,对钢桁梁明桥面上设计铺设的以玻璃纤维与树脂为主要材料的合成轨枕强度进行分析,主要对合成轨枕的横向强度、纵向强度和合成轨枕材料对螺纹道钉的抗拔强度随合成轨枕尺寸变化的规律进行分析,研究结果表明:在合理尺寸范围内,合成轨枕尺寸的变化对其横向强度与纵向强度各方向的应力影响较小;合成轨枕的横向强度与纵向强度能满足规范要求。对合成轨枕纵向强度分析得出,合成轨枕沿玻璃纤维方向的强度预留不足,建议提高合成轨枕沿玻璃纤维方向强度。对合成轨枕抗拔强度分析得出,在合理尺寸范围内,随合成轨枕宽度增加,垂直方向螺纹平均拉应力随之减小,但减小率较小;随厚度增加,轨枕纵向最大拉应力整体为递减趋势;随着合成轨枕尺寸变化,其他各方向的应力变化不明显;合成轨枕能满抗拔强度的要求。     

弹性短轨枕在武汉地铁中的应用问题及解决方法

为减少振动及噪声,武汉地铁1号线使用弹性短轨枕轨道形式,但这种轨道形式在长时间的运营后出现了轨枕-套靴-道床之间剥离、间隙扩大、轨枕空吊、轨距变化大、减振量下降、短轨枕破裂等现象,分析出现问题的原因,并对轨道状态较差路段的钢轨、轨枕变形测试数据进行对比分析,最后针对弹性短轨枕轨道病害总结出轨枕更换、空吊整治、减振方式改造3种维修方案。     

复合轨枕发展应用及标准对比分析

复合轨枕具有可再生、适用范围广、安装维修方便、种类多样等优点,被广泛应用。根据复合轨枕内所含玻璃纤维的不同,对复合轨枕进行分类,并分析比较不同种类复合轨枕代表性产品的发展及其应用。由于复合轨枕种类较多且运用条件各异,因此其技术标准与既有混凝土轨枕差异较大。从适用范围及性能指标等方面对美国、日本、中国复合轨枕技术标准进行总结对比,旨在促进我国复合轨枕的进一步发展和标准化进程,为我国铁路可持续发展提供支持。     

混凝土轨枕抗力的影响因素及其计算方法研究

为探讨简便有效的混凝土轨枕截面抗力计算方法,首先从混凝土轨枕设计、生产、运输、使用等方面,对影响混凝土轨枕截面抗力的各种因素进行详细分析和归纳总结,并基于混凝土轨枕的静载抗裂荷载试验数据及其统计分析,首次提出推求混凝土轨枕截面抗力的思路及计算方法。分析表明,由混凝土轨枕的截面静载抗裂荷载统计分析结果,可得到混凝土轨枕截面抗力的统计特征参数及其概率密度表达式,且混凝土轨枕截面抗力的概率分布与静载抗裂荷载的概率分布相同。算例结果表明,混凝土截面抗力服从对数正态分布,所提出的方法是有效的,可为混凝土轨枕的可靠度评价提供抗力依据。