新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构参数研究

钢桁梁桥由于其承载性能好和跨越能力较强等优点,在大跨度铁路桥梁中被广泛采用。但大跨度钢桁梁桥具有跨中挠度大、梁端转角大和温度变形敏感等特点,为了减小大跨度钢桁梁桥二期恒载、适应桥梁变形特性,在大跨度钢桁梁桥上采用新型明桥面轨枕板式无砟轨道结构。以南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥铺设新型明桥面轨枕板式轨道为背景,采用有限元法建立大跨度钢桁梁桥上轨枕板式无砟轨道结构计算模型,研究了轨枕板结构参数对轨道受力与变形的影响,确定轨道结构的合理尺寸与参数。结果表明:轨枕板的外形尺寸直接影响其受力和变形特征;板下垫层的厚度对垫层的受力特性的影响较大;建议南沙港铁路某大跨度钢桁梁桥上采用具有2组承轨台、宽度为2800 mm的轨枕板,轨枕板厚度为280 mm,板下垫层厚度为120 mm。     

基于气象资料的无砟轨道温度监测与预警系统

温度荷载是无砟轨道的主要荷载之一,大幅度的温度变化会破坏轨道结构整体性,削弱其耐久性进而危及列车行车安全。无砟轨道温度场监测是预防整治温度病害的关键,而传统的轨道温度监测方法需要布设大量的传感器,成本较高。为实现低成本的无砟轨道温度场监测,基于前期无砟轨道温度场的研究,开发了无砟轨道温度监测与预警系统。该系统依据气象资料、线路方位、地形地貌等信息可计算和预测无砟轨道的温度场。经无砟轨道温度场长期观测试验验证,该系统可作为无砟轨道温度场监测的可靠工具。     

CRTSⅠ型板式轨道维修的起道分析

以CRTSⅠ型板式无砟轨道为研究对象,参照现有的无缝线路钢轨起道、轨道板抬板技术,采用有限元方法建立起道力学模型。分析不同起道量和扣件松开数量时轨道系统的受力与变形,研究轨温变化幅值与扣件纵向阻力大小对起道作业的影响,为更换损坏轨道板提出合理的维修参数,并提出换板流程。     

大跨桥上纵连板式轨道受压稳定性

为探讨大跨桥上纵连板式轨道的受压稳定措施,根据大跨桥上纵连板式轨道的结构和纵向受力特点,以某跨径为94 m 168 m 84 m的预应力混凝土连续刚构桥为例,建立了轨道板-桥梁-墩台的有限元模型,并确定纵连板和底座板最不利段.将列车荷载作用下纵连板和底座板向上的挠曲作为初始弯曲缺陷,按照第二类稳定问题对纵连板式轨道的受压稳定性进行了分析.结果表明,对大跨桥上的纵连板式无砟轨道,在列车荷载和温度压力的共同作用下,纵连板和底座板可能发生竖向失稳,可设置"倒L"型双向挡块以增加稳定性;当纵连板和底座板的最大允许温升为30℃时,该桥"倒L"型双向挡块的间距不宜大于16.7 m.     

桥上无砟轨道无缝道岔挠曲力模型试验研究

为了研究桥上无砟轨道无缝道岔挠曲力作用规律,通过对一组铺设在简支梁桥纵连板式无砟轨道上的18号道岔进行1∶3模型试验研究,分析了简支梁桥纵连板式无砟轨道在模拟荷载作用下桥上无缝道岔、轨道板、梁体结构的相互作用关系,总结了无缝道岔在此种情况下的受力和变形规律。通过该模型试验,验证用非线性有限单元法建立桥上道岔—轨道板—梁—墩一体化计算模型的正确性,为建立桥上无缝道岔计算理论提供了试验依据。     

桥梁温度跨度对双块式无砟轨道无缝线路的影响研究

为研究桥梁温度跨度对桥上双块式无砟轨道无缝线路的影响,运用线板桥墩一体化模型,计算不同温度跨度下,分别采用常阻力和小阻力扣件时的钢轨纵向力、道床板纵向力、抗剪凸台纵向力、梁轨相对位移以及钢轨断缝,分析桥梁温度跨度对轨道结构强度与变形的影响。结果表明:(1)随着桥梁温度跨度的增加,钢轨伸缩、挠曲、制动附加力和梁轨相对位移均增大;道床板、抗剪凸台纵向力和钢轨断缝保持不变。(2)扣件阻力减小时,轨道结构纵向力均减小;但梁轨相对位移和钢轨断缝增大。(3)为保证钢轨强度要求,当桥上铺设常阻力扣件时,桥梁温度跨度限值可取135m;当桥上铺设小阻力扣件时,桥梁温度跨度限值可取250m。     

CRTSⅡ型板式轨道砂浆快修对轨道结构受力性能的影响分析

以CRTSⅡ型板式无砟轨道结构为研究对象,结合现有的砂浆快修技术,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道快修砂浆的力学模型,采用有限元方法,计算列车荷载单独作用、正温度梯度和列车荷载共同作用以及负温度梯度和列车荷载共同作用3种工况下轨道板的最大拉、压应力,砂浆层最大垂向压应力和快修砂浆层以及轨道板的最大垂向位移。计算结果表明,在各种荷载的作用下,快修砂浆处的轨道结构受力均能够达到正常投入使用的标准,并且快修砂浆的应力值未超过其2 h强度值3 MPa,因此不需要对维修的轨道进行临时支护。     

桥上新型板式轨道减振特性研究

运用车辆—轨道垂向耦合动力学理论,建立车辆—轨道—桥梁垂向耦合模型,并借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA进行求解,研究了我国自主研发的某新型板式轨道的减振特性。研究结果表明,减振板式轨道的减振机理在于隔振,以减振垫层为分界,轨道上部结构的振动略大于普通板式轨道,但轨道下部结构和桥梁的振动明显减弱,减振效果明显。     

板式无砟轨道交通引起的环境振动数值分析

利用已研究出的高速铁路动荷载,采用粘弹性边界,运用有限元法建立轨道-路基-大地二维动力分析模型,分析板式无砟轨道交通引起的振动在大地中的传播特性。计算分析表明:地表的振动强度随着离轨道中心线的距离增加而逐渐衰减。离轨道中心线近处,地表振动较强,而且加速度主要频段在20 Hz以上;离轨道中心线较远处,振动较小,加速度主要频段在10 Hz以下。随着离轨道中心距离的增加,加速度幅值随之减小,而且地表20 Hz以上的振动衰减得较快,10 Hz以下的振动衰减得较慢。     

遂渝线纵连板式轨道系统研究与设计

介绍新北碚嘉陵江大跨度连续梁桥及简支T梁上铺设纵连板式无碴轨道的研究过程、研究方法及相关新材料研究和纵连板式无碴轨道结构设计,总结所取得的成果,并对下一步工作提出建议。