线路不平顺对桥上CRTSⅡ型板轨道振动的影响

研究目的:轨道不平顺引起的列车振动和轮轨相互作用力随着列车速度的提高成倍增大。对车辆-轨道-桥梁耦合振动而言,桥梁变形和轨道不平顺相互叠加形成轨面位移,因而轨道不平顺对系统动力响应的影响更加显著。本文针对轨道不平顺对客运专线高架轨道结构振动特性的影响进行研究,分析三种实测中长波轨道不平顺状态,即路基有砟轨道不平顺、桥上有砟轨道不平顺以及隧道无砟轨道不平顺对高架轨道结构振动响应产生的影响。研究结论:(1)在相同运营条件、相同养护条件下,不同轨道结构的不平顺状态对轮轨冲击作用力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度的影响不同,但对桥梁振动加速度的影响较小;(2)在客运专线轨道中长波不平顺激励下,钢轨振动频率主要分布在20～250 Hz范围内,轨道板、桥面板垂向振动频率分布在20～150 Hz范围内,轨面不平顺度的波长成分是影响轨道结构振动频率分布特性的一个主要因素;轮轨力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度受随机不平顺的短波长成分的影响显著;(3)除了轨道结构类型的影响,轨道不平顺功率谱大小与波长特性对轮轨力、钢轨振动加速度、轨道板振动加速度也产生了显著的影响,建议在进行轨道不平顺控制时将轨道不平顺谱纳入高速铁路客运专线轨道质量的评价指标当中;(4)本研究成果对加深认识我国高速铁路轨道不平顺对高架轨道结构振动特性的影响具有一定的理论意义和实用价值。     

提速线路轨温对轨道横向位移影响实测分析

通过对某条提速线路曲线段的轨温及横向位移进行现场测试,分析了曲线段轨道结构在轨温变化时对轨排横向位移变化的影响.分析结果表明:在轨温较低的情况下,列车荷载激扰等随机因素是轨排横向位移的主因;在轨温较高时,轨排横向位移的主因则是轨道温度力.曲线段轨排横向位移的波形差异性较大,在日常工务养护中应以缓圆点附近的曲线作为养护重点.     

曲线钢轨侧面磨耗研究

减缓曲线钢轨侧面磨耗是当前铁道工程急待解决的技术关键。本文对试验段曲线钢轨侧面磨耗实测和轨道动力测试结果进行了总结,得出调整轨道几何参数、改善钢轨材质以及涂油措施等都能起到减缓钢轨侧面磨耗速率的结论。     

钢轨焊接接头磨耗的试验研究

对津浦线及浙赣线部分钢轨磨耗状况进行了实测,在对实测数据分析的基础上对钢轨焊接接头的磨耗规律进行了探讨,试验结论为工务部门在线路养护维修时提供了参考。     

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。     

轨道结构落轴冲击动态响应有限元分析

通过确定落轴冲击问题的轮轨接触条件,根据接触冲击响应的虚位移原理,将轮轨接触边界条件用罚函数法释放,确立轮轨接触变分方程;采用点面接触单元导出轮轨接触有限元控制方程,进一步建立轨道结构动力有限元方程,从而可模拟计算落轴冲击对轨道结构产生的动态响应。基于该分析方法,求解了弹性支承块轨道结构的动力性能,并由现场实测得到验证。结果表明,运用所建立的落轴冲击有限元计算模型分析轨道结构动力性能,直观有效。     

客货共运线路轨道不平顺不利波长的分析研究

我国铁路主要是客货共运线路,客车的速度可达140～160km/h,而货车的速度只有80km/h左右。货车与客车的车辆结构动力性能存在较大的差异,所以对轨道结构的几何形位的要求也有所不同。为了使客车和货车都能在同一线路上安全、平稳地运行,则必须对轨道不平顺与车辆运行平稳性和安全性之间的关系进行研究。本文利用计算机动力模拟仿真计算轨道不平顺激扰下客车和货车的动力响应,对轨道随机不平顺与不同类型车辆的车体加速度之间的关系进行了相干分析和功率谱分析,计算得出了引起客车和货车较大动力响应的轨道不平顺不利波长。然后对两者的不利波长进行了分析,归纳出了客货共运线路的轨道不平顺不利波长范围,为现场轨道不平顺的养护维修和管理提供了理论和实践指导。     

弹性支承块轨道结构落轴冲击动力性能分析

将轮轨接触边界条件用罚函数法释放,采用点面接触单元导出轮轨接触有限元控制方程,建立轨道结构落轴冲击动力有限元方程。分析落轴冲击对轨道结构产生的动态响应,比较弹性支承块及短轨枕埋入式整体道床轨道结构的动力性能,并用现场实测数据进行验证。结果表明:弹性支承块轨道结构与普通短轨枕结构相比,其轨下及块下刚度易于调整,可进行双层弹性的合理匹配,从而有效吸收轮轨冲击,提高列车运行平稳性,具有减振降噪与延缓轮轨磨损等优越性能。建议其块下刚度稍大于轨下刚度,增幅值控制在20%以内。     

轨道参数对无缝线路稳定性影响的敏感性分析

以不等波长无缝线路稳定性计算公式作为系统数学模型,采用单参数敏感性分析方法,分析轨道参数对允许温升和轨道变形波长的影响,计算各自的敏感度系数。结果表明,轨道原始弯曲矢长比、轨道横移值对允许温差的敏感度系数影响很大,属于敏感参数,而钢轨扣件的阻矩系数H的敏感度系数相对较小,但仍在较敏感范围。对变形波长来说,轨道横移值是敏感参数,轨道原始弯曲矢长比、钢轨扣件阻矩系数H较敏感参数。计算结果表明,对不同的参数基准值,敏感度系数也不同。忽略轨道原始弯曲矢长比对变形波长的影响,计算的允许温差,其结果与变形波长随轨道原始弯曲矢长比变化时的允许温差相差甚微。     

列车通过竖平曲线重叠线路时的安全性和平稳性研究

用机车车辆曲线通过非线性动态理论，研究竖曲线与平面缓和曲线重叠对机车车辆曲线通过时的安全性和平稳性的影响。研究表明，在两者组合条件下，机车车辆通过曲线时的安全性和平稳性指标都在规定范围内。