复合轨枕无砟轨道疲劳试验研究

复合轨枕无砟轨道是一种新型轨枕无砟轨道结构,通过开展复合轨枕无砟轨道疲劳试验研究其疲劳性能。试验建立复合轨枕无砟轨道实尺模型并对其施加300万次疲劳荷载,观察轨道各部件在疲劳加载前后的伤损情况,测试疲劳加载前后钢轨、复合轨枕、道床板相对位移变化、轨距变化和道床板受力变化。试验结果发现:无砟轨道及其各部件在疲劳试验中均未出现疲劳损伤;轨道结构部件位移在加载前期略有波动,后逐渐减小并趋于稳定,道床板受力满足规范要求。研究结果表明:复合轨枕无砟轨道具有一定耐久性,为其进一步推广和应用奠定了基础。     

复合轨枕有砟轨道温度 适应性试验研究

针对复合轨枕线膨胀系数较大的特点,在步入式高低温室内铺设复合轨枕有砟轨道实尺模型,对轨道施加温度荷载,研究其温度适应性。试验中测试了不同温度下的轨距、轨枕长度变化量、钢轨和轨枕的温度。研究结果表明:复合轨枕随温度变化热胀冷缩现象明显,进而引起轨距变化,环境温度变化10℃,复合轨枕有砟轨道轨距变化约0.78～0.81 mm。建议复合轨枕有砟轨道最好铺设在较恒温地区,如隧道内;若在高速铁路中铺设,复合轨枕年温差最大应不超过50℃,同时要注意控制铺枕温度。本文的研究可为复合轨枕的进一步推广提供技术指导。     

桥上复合轨枕无砟轨道垂向动力性能研究

桥上复合轨枕无砟轨道是一种新型轨道结构,轨枕由复合高分子材料及加劲材料等构成。为研究桥上复合轨枕无砟轨道结构的垂向动力性能,建立车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型,对比双块式轨枕分析车辆、轮轨系统、轨道系统以及桥梁的动力响应。结果表明:桥上复合轨枕无砟轨道垂向动力性能满足行车安全性、平稳性以及旅客乘坐舒适性标准要求;车辆、轮轨系统及轨道上部结构动力响应较双块式轨枕略有增大,轨道下部结构及桥梁动力响应较双块式轨枕有所减小。桥上复合轨枕无砟轨道结构在满足现有规范使用要求的同时具有一定减振作用。     

在风载作用下高桥墩的非线性分析

根据高桥墩的受力特点推导出其振动偏微发方程，用风荷载作初扰动和强迫力，分析高桥墩的非线性自由振动和强迫振动情况，并与其线性振动进行比较。     

螺纹道钉抗拔力对再生塑性复合轨枕的影响分析

再生塑性复合轨枕是一种新型材料轨枕。为研究螺纹道钉上拔力对轨枕的影响,通过轨枕材料轴向拉伸试验数据得到轨枕材料真实应力应变曲线,道钉使用木枕用螺纹道钉。假设轨枕各向同性,应变与速率无关,道钉与轨枕接触良好,建立螺纹道钉与轨枕1/4有限元模型。由钢轨在横向作用力下的转动计算出上拔力,对道钉施加上拔力,分析在螺纹道钉抗拔过程中轨枕的位移与应力应变状态。结果表明:上拔力将影响整个轨枕宽度范围,螺栓底部以及螺纹端部与轨枕接触区域应力较大,也最容易产生塑性区域;加大上拔力会在螺纹端部形成塑性区域带最终导致破坏。     

地铁9号曲尖轨道岔区建筑限界加宽量计算

限界计算是地铁工程设计过程中较为繁琐的一项工作,直接关系到车辆运行安全。针对天津地铁6号线工程中应用9号曲尖轨道岔的情况,综合考虑车辆在道岔侧股运行时的几何偏移量、欠超高引起的动态偏移量、曲线轨道参数及车辆参数变化引起的车体横向位移量,计算并拟合B型车道岔区建筑限界加宽量图,为道岔区土建、结构设计提供理论依据。计算结果表明:B型车道岔外侧建筑限界加宽始于岔心前端25.75m处,最大加宽量为166 mm;道岔内侧加宽始于岔心前端22.55 m处,最大加宽量为429 mm。     

在风载作用下高桥墩的非线性分析

根据高桥墩的受力特点推导出其振动偏微分方程,用风荷载作为初扰动和强迫力,分析高桥墩的非线性自由振动和强迫振动情况,并与其线性振动进行比较.     

复合轨枕无砟轨道温度适应性分析

为研究温度荷载对复合轨枕无砟轨道影响,分别建立长枕埋入式和双块式复合轨枕无砟轨道有限元模型,分析两种轨道结构在整体降温和温度梯度下的离缝长度和轨距变化量,并给出降温限值。结果表明:在整体降温条件下,两种轨道结构均产生离缝,双块式轨道的轨距变化量随降温幅度变化较小,综合考虑离缝和轨距变化限值影响,长枕埋入式、双块式轨道降温幅度分别不应超过7,11℃;温度梯度下,两种轨道结构均不产生离缝,仅正温度梯度下长枕埋入式轨距变化量超过规范值。从复合轨枕轨道结构对温度适用性考虑,建议在较小温差地区如隧道内铺设双块式轨道,并注意浇筑时混凝土的温度。     

无缝线路钢轨局部温变对纵向力学特性影响

为了研究无缝线路钢轨局部温度变化对钢轨纵向力学特性的影响，基于有限元分析软件ANSYS建立了无缝线路钢轨局部温度变化的力学分析模型，研究无缝线路钢轨局部降温后，以及局部降温后再次升温的纵向应力重分布和纵向位移的变化。结果表明:钢轨局部降温能够有效放散温度力，但钢轨降温区段会产生纵向收缩位移；钢轨局部降温再升温过程会导致钢轨爬行，积累钢轨纵向应力，使其不再均匀分布。