无砟轨道路桥过渡段动力分析

以某高速铁路路桥过渡段为背景,基于ABAQUS和动力学理论建立列车-轨道-路桥过渡段模型,计算不同过渡段长度、不同过渡段填料弹性模量下轨道和列车的动力响应。计算结果表明,过渡段长度及填料弹性模量对轨道和列车动力响应有较大影响;过渡段长度为0～20 m时,轨道和列车的动力响应随着路桥过渡段长度的增加逐渐降低;过渡段长度大于20 m时,轨道与列车的动力响应随着过渡段长度的增加无明显增大;随着过渡段填料弹性模量的增大,列车脱轨系数减小;过渡段填料弹性模量为80～110 MPa时,其他动力响应随填料弹性模量的增加逐渐降低;过渡段填料弹性模量大于140 MPa时,列车的动力响应略有增加。     

路基本体材料参数敏感性分析

为研究影响铁路轨道-路基结构动力特性的因素,文中通过有限元仿真分析,建立三维模型,研究路基本体材料不同的阻尼比、泊松比、弹性模量、黏聚力和内摩擦角参数下轨道-路基动力特性,对比分析各参数对轨道-路基动力特性影响程度。结果表明:各结构层动力特性对路基本体材料参数的敏感性依次为弹性模量、凝聚力和内摩擦角、泊松比、阻尼比。     

考虑轨道结构的轨道交通高架桥抗震分析

本通过对轨道结构的模拟，建立包括和不包括轨道结构和五跨高架桥动力计算力学模型，取用人工地震波对该高架桥进行纵向地震反应分析，分析结果得出考虑轨道结构后的主梁位移和桥墩内力减少明显，轨道结构在轨道交通高架桥地震反应分析中的有利作用不容忽视。     

中低速磁浮曲线轨道梁空间应力分析与动力响应

为掌握中低速磁浮列车通过小半径曲线时轨道梁应力分布情况和动力响应,该文以某中低速磁浮铁路试验线17m+28m+17m曲线轨道梁为例建立有限元模型,运用MIDAS/CIVIL进行了空间应力分析和动力响应分析,将静力分析的结果和时程分析的结果进行了比较。     

磁浮轨道梁动力响应研究

为分析车辆运行时不同形式磁浮轨道梁的动力性能及影响因素,建立了由磁浮车辆、轨道梁、悬浮控制模型组成的磁浮车-轨竖向耦合振动系统,研究在车辆起浮及车辆以一定速度运行下,简支轨道梁和双跨连续轨道梁的动力响应情况,以及车辆速度、轨道梁刚度和跨度对其动力响应的影响。结果表明:在起浮过程中,车辆在简支轨道梁和连续轨道梁上均能很快稳定;在同样的行车速度下,双跨连续轨道梁的跨中动力放大系数和加速度小于简支轨道梁的。当行车速度低于430km/h时,简支轨道梁和双跨连续轨道梁跨中动力放大系数差别不大;当行车速度超过430km/h时,简支轨道梁动力放大系数随行车速度增长的速率大于双跨连续轨道梁;增加轨道梁刚度和减小其跨度均可减少轨道梁的动力响应,但跨度的影响更为显著。     

基于有限元方法的铁路路基动力响应场分析

在模拟了铁路轨道不平顺和高速列车振动荷栽的基础上,分析了铁路路基动力响应(位移、加速度、应力)在列车荷栽作用下线路横断面的分布规律,得到路基动力响应的横断面分布场图,找出了路基动力响应的最不利位置.将模拟计算结果与秦沈客运专线现场动力测试数据对比,两者反映出的规律是一致的.     

有砟-无砟轨道过渡段动刚度研究

轨道刚度是轨道结构动力特性的一个重要参量。由于轮轨间的动力作用,轨道刚度由动刚度来衡量更为合理。以往对过渡段的研究多是轨道静刚度。论文以有砟-旭普林无砟轨道过渡段为例,对过渡段静刚度过渡方案进行了分析,发现静刚度过渡方案不能满足动刚度的平缓过渡。又根据轨道结构和参数变化对动刚度的影响规律,调整了静刚度过渡的方案,提出了动刚度过渡相对合理的方案。     

高速铁路路桥过渡段的动力分析与结构设计

高速铁路路桥过渡的不平顺问题包含两个方面：一是受列车载荷影响较大范围内（基床以上部分）线路结构抵抗变形的能力，即轨道综合模量（基床以上部分）线路结构抵抗变形的能力，即轨道综合模量（刚度）平顺过渡的问题；另一方面是刚性桥台与柔性路基间工后沉降差引起轨道弯折的变形限值问题。根据高速铁路路桥过渡段车辆／轨道／路基系统的动力分析，路桥间刚度差的变化对行车的安全和平稳有一定影响，但不作为设计的控制条件。由路     

轨道不平顺波长和幅值对高速动车组动力学性能的影响分析

为了更有针对性地控制高速铁路轨道不平顺,保证某型高速动车组在线路上安全、平稳运行,通过动力学仿真,分析轨道不平顺波长和幅值对车辆动力学性能的影响规律,确定轨道养护维修时需重点关注的不平顺波长范围.针对某型高速动车组,将轨道不平顺简化为不同波长、不同幅值的谐波型高低、轨向、水平和扭曲不平顺,基于车辆-轨道耦合动力学模型对不平顺激扰下的车辆动力学性能进行仿真分析.分析表明,中、短波长的不平顺对轮轨动力相互作用和行车安全性有显著影响,对运行平稳性也有一定影响;中、长波长的不平顺主要影响运行平稳性.不平顺幅值对车辆动力学性能指标的影响规律基本呈线性变化,敏感波长条件下的不平顺幅值变化对系统动力响应的影响尤为显著.分析结果确定了某型高速动车组的敏感波长范围及其幅值影响规律,明确了养护维修重点,将有助于提高养护维修效率,提升高速动车组运行品质.     

高速铁路不同形式的路基过渡段动力特性分析

高速铁路路基过渡段包括正梯形和倒梯形两种过渡形式。为评价不同过渡段形式对车辆-轨道-路基过渡耦合系统动力特性的影响，基于车辆-轨道-路基耦合力学原理，运用MATLAB计算程序建立了列车-轨道-路基过渡段垂向耦合动力模型。计算结果表明:正梯形路基过渡段形式的刚度变化在纵向和深度方向比倒梯形过渡段形式更平缓，更有利于高速列车行驶的安全和平顺；过渡段3 m范围内系统动力响应变化较为剧烈，在过渡段尺寸及形状均匀段两种过渡段形式下系统动力响应无差异，在过渡段尺寸及形状变化范围内，系统动力响应表现出一定差异，且正梯形过渡段形式下动力响应波动较小。     

城市轻轨连续刚构桥动力特性分析

自振频率、振型等是反映桥梁结构动力特性的模态参数,是评价桥梁动力性能的重要依据。以某轻轨连续刚构为例,采用大型桥梁专业分析软件MIDAS建立该桥的有限元计算模型,对其进行模态分析,得出相关模态参数,其计算结果可供桥梁设计和成桥检测时参考。     

公轨两用钢桁桥轨道横梁与整体节点连接头的疲劳荷载

为评定公轨两用钢桁桥下层轨道横梁与焊接整体节点连接头在交通荷载作用下的疲劳损伤累积，对该细节在桥梁设计寿命内车辆荷载所产生的疲劳荷栽谱的计算方法进行了研究。在对桥梁的车辆荷载进行分析的基础上，参照各国相关规范，建立了代表桥梁设计寿命内真实运营状况的疲劳荷载模型，并通过全桥三雏有限元分析模拟计算该连接细节所承受的荷载历程。依据疲劳损伤累积理论，确定了公轨两用钢桁桥轨道横梁与整体节点连接头验证性疲劳试验的试验荷栽。结果表明：该连接细节的疲劳损伤荷载基本不受上层汽车的影响，主要取决于轻轨，可以通过直接将轻轨计算结果乘以一定的提高系数得出。     

Dynamic Interaction between Wheel and Track - A Parametric Search towards an Optimal Design of Rail Structures

The dynamic vertical interaction between a moving rigid wheel and a flexible railway track is investigated. A round and smooth wheel tread and an initially straight and noncorrugated rail surface are assumed in the present optimization study. A symmetric linear three-dimensional beam structure model of a finite portion of the track is suggested including rail, pads, sleepers and ballast with spatially nonproportional damping. The full interaction problem is numerically solved by use of an extended state-space vector approach in conjunction with a complex modal superposition for the track. Transient bending stresses in sleepers and rail are calculated. The influence of seven selected track parameters on the dynamic behaviour of the track is investigated. A two-level fractional factorial design method is used in the search for a combination of numerical levels of these parameters making the maximum bending stresses a minimum.     

Dynamic Interaction between Wheel and Track - A Parametric Search towards an Optimal Design of Rail Structures

SUMMARY

The dynamic vertical interaction between a moving rigid wheel and a flexible railway track is investigated. A round and smooth wheel tread and an initially straight and noncorrugated rail surface are assumed in the present optimization study. A symmetric linear three-dimensional beam structure model of a finite portion of the track is suggested including rail, pads, sleepers and ballast with spatially nonproportional damping. The full interaction problem is numerically solved by use of an extended state-space vector approach in conjunction with a complex modal superposition for the track. Transient bending stresses in sleepers and rail are calculated. The influence of seven selected track parameters on the dynamic behaviour of the track is investigated. A two-level fractional factorial design method is used in the search for a combination of numerical levels of these parameters making the maximum bending stresses a minimum.     

重庆市轻轨较新线一期工程PC轨道梁架设的关键技术

以重庆市轻轨较新线为例,介绍了JQ60型架桥机和YL60运梁车的结构及其应用情况,分析了PC轨道梁架设、隧道内PC轨道梁运架以及反S曲线PC轨道运架的关键技术.     

在役轨道交通矮塔斜拉桥检测与评估

以某在役轨道交通矮塔斜拉桥的检测与评估为例,通过对矮塔斜拉桥受力特点的分析,确定了定期检测中矮塔斜拉桥的检测重点.主梁、主塔和墩柱的恒载几何形态测量表明,该矮塔斜拉桥整体保持稳定的状态,主梁跨中有沉降的趋势;通过桥梁自振特性、斜拉索索力和动位移的测试,明确了该桥的动力特性和动力响应;通过外观检查,明确了主梁主塔混凝土结...     

轨道交通(轻轨)车站结构设计探讨

在城市轨道交通(轻轨)地面车站,主要是高架车站的结构设计中,分析研究其荷载类型、荷载工况对车站结构计算的安全可靠性意义重大。其中还有有效控制沉降问题。该文分析荷载类型、荷载工况,建立计算模型提出看法,供设计人员参考。     

S形梁碰撞多参数优化设计

提出了一种新的碰撞优化方法,即将试验设计(DOE)、有限元分析(FEA)、响应面法(RSM)和遗传算法(GA)结合起来,对S形薄壁梁多结构参数进行抗撞性优化设计.通过提取实际车架上使用的S梁特征参数,建立了S梁的碰撞模型.运用方差分析(ANOVA),选取那些对S梁吸能特性影响显著的因素作为主要设计变量,采用显式非线性有限元软件PAM-CRASH进行碰撞模拟.根据有限元分析结果并结合响应面理论,建立了S梁的总吸能和最大冲击载荷的响应面模型.采用遗传算法进行优化求解,得到了S梁的最优设计参数.优化后的S梁在碰撞中的总吸能能力大大提高.     

轨道交通30m下承式预应力混凝土槽形梁结构分析

槽形梁是一种下承式预应力混凝土桥梁结构,具有建筑高度低、减少噪声等特点,但作为开口薄壁构件,受扭性能差,受力机理复杂。以上海某轨道交通停车场为背景,通过建立带预应力的有限元空间计算模型,分析了槽形梁空间受力特性,对类似工程槽形梁设计具有一定参考作用。     

跨座式轻轨钢轨道梁的动力特性有限元分析

为研究跨座式单轨交通钢轨道梁的动力特性,以重庆市袁家岗-谢家湾区间40.5 m简支跨座式单轨交通钢轨道梁为研究对象,应用ANSYS的APDL语言,采用直接生成法建立有限元模型,分别计算模型的自振特性、静力和动力响应。动力分析的计算模型采用4辆车厢编组,车速为20~80 km/h,分单线和双线加载。计算结果表明:该钢轨道梁基频较高,结构振型复杂,具有较高的整体刚度及强度,动力特性符合规范要求;平联及横梁对轨道梁的横向刚度和扭转刚度贡献较大;单线行车时轨道梁会产生扭转,使其上翼缘产生较大的横向位移。