铁路列车对桥梁纵向作用特征研究
发布时间：2023-02-15 19:34
列车在桥上制动和牵引时,作用在钢轨表面的切向力会通过轨道结构向下传递至梁体,并通过支承体系传递至墩台,因此列车制动和牵引作用下形成的墩台附加力是铁路桥梁设计的关键参数。我国现行规范中,墩台附加力按列车荷载图式的比例取用,统一概化为10%,不区分制动和牵引作用。随着我国铁路运输由传统的客货共线向高速、城际、客货共线和重载铁路发展,列车制动和牵引模式也发生了相应的变化,基于此,本文围绕列车对桥梁的纵向作用特征开展研究,主要研究内容与成果如下:(1)利用matlab编写了计算程序,计算了我国不同机车车辆产生的轨面制动力及牵引力,通过对比分析相关数据发现我国动车组的制动黏着系数和牵引黏着系数整体均明显小于0.164,我国货车在重车情况下的制动黏着系数整体与0.164接近,我国机车的制动黏着系数和牵引黏着系数整体均明显大于0.164。(2)根据我国线路类型和运营列车的匹配关系,对不同线路上的轨面制动力与牵引力取值进行了研究,给出了与铁路列车荷载图式匹配的推荐纵向荷载系数。(3)利用Ansys建立了梁轨相互作用有限元模型,研究了重载铁路典型工况下梁轨纵向整体传力特征及墩台各自受力特征,对主要影响因...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 我国列车牵引制动技术发展情况
1.2.1 机车牵引技术
1.2.2 列车制动技术
1.2.3 动车组牵引制动技术
1.3 国内外研究现状
1.3.1 轨面切向力国内外研究现状
1.3.2 墩台纵向力国内外研究现状
1.4 现有研究中存在的不足
1.5 本文研究内容
2 桥上列车纵向作用传递机理与计算模型
2.1 轨面纵向传力机理
2.1.1 轮轨理论力学分析
2.1.2 轮轨黏着机理
2.1.3 黏着系数的影响因素
2.2 梁轨相互作用机理
2.2.1 伸缩作用
2.2.2 挠曲作用
2.2.3 制动作用
2.2.4 理论计算方法
2.3 梁轨相互作用有限元模型
2.3.1 模型结构组成及使用单元
2.3.2 模型建立
2.3.3 算例验证
2.4 小结
3 列车作用下轨面制动力与牵引力研究
3.1 计算思路与方法
3.2 动车组作用下轨面切向力研究
3.2.1 计算参数
3.2.2 长编动车组规律分析
3.2.3 短编动车组规律分析
3.3 货车制动作用下轨面切向力研究
3.3.1 计算参数
3.3.2 货车规律分析
3.4 机车作用下轨面切向力研究
3.4.1 计算参数
3.4.2 机车牵引规律分析
3.4.3 机车制动规律分析
3.5 小结
4 不同线路轨面制动力与牵引力取值研究
4.1 荷载图式竖向作用最大值规律
4.2 荷载图式与运营列车匹配概述
4.3 轨面制动力与牵引力包络曲线拟合
4.3.1 高速铁路
4.3.2 城际铁路
4.3.3 客货共线铁路
4.3.4 重载铁路
4.4 国内外研究成果对比
4.5 小结
5 列车作用下梁轨间纵向传力规律研究
5.1 计算参数
5.1.1 桥梁参数
5.1.2 轨道参数
5.1.3 荷载参数
5.2 货车制动结果
5.2.1 总体特征分析
5.2.2 墩台局部特征分析
5.3 机车牵引结果
5.3.1 总体特征分析
5.3.2 墩台局部特征分析
5.4 梁轨间纵向传力影响参数分析
5.4.1 墩台线刚度均匀变化
5.4.2 墩台线刚度不均匀变化
5.4.3 墩台线刚度突变
5.4.4 跨度变化
5.4.5 荷载变化
5.5 制动牵引实验数据对比分析
5.5.1 试验概况
5.5.2 跨长晋高速特大桥结果分析
5.5.3 王家庄二号桥结果分析
5.6 小结
6 结论与展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果
学位论文数据集
本文编号：3743710
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 我国列车牵引制动技术发展情况
1.2.1 机车牵引技术
1.2.2 列车制动技术
1.2.3 动车组牵引制动技术
1.3 国内外研究现状
1.3.1 轨面切向力国内外研究现状
1.3.2 墩台纵向力国内外研究现状
1.4 现有研究中存在的不足
1.5 本文研究内容
2 桥上列车纵向作用传递机理与计算模型
2.1 轨面纵向传力机理
2.1.1 轮轨理论力学分析
2.1.2 轮轨黏着机理
2.1.3 黏着系数的影响因素
2.2 梁轨相互作用机理
2.2.1 伸缩作用
2.2.2 挠曲作用
2.2.3 制动作用
2.2.4 理论计算方法
2.3 梁轨相互作用有限元模型
2.3.1 模型结构组成及使用单元
2.3.2 模型建立
2.3.3 算例验证
2.4 小结
3 列车作用下轨面制动力与牵引力研究
3.1 计算思路与方法
3.2 动车组作用下轨面切向力研究
3.2.1 计算参数
3.2.2 长编动车组规律分析
3.2.3 短编动车组规律分析
3.3 货车制动作用下轨面切向力研究
3.3.1 计算参数
3.3.2 货车规律分析
3.4 机车作用下轨面切向力研究
3.4.1 计算参数
3.4.2 机车牵引规律分析
3.4.3 机车制动规律分析
3.5 小结
4 不同线路轨面制动力与牵引力取值研究
4.1 荷载图式竖向作用最大值规律
4.2 荷载图式与运营列车匹配概述
4.3 轨面制动力与牵引力包络曲线拟合
4.3.1 高速铁路
4.3.2 城际铁路
4.3.3 客货共线铁路
4.3.4 重载铁路
4.4 国内外研究成果对比
4.5 小结
5 列车作用下梁轨间纵向传力规律研究
5.1 计算参数
5.1.1 桥梁参数
5.1.2 轨道参数
5.1.3 荷载参数
5.2 货车制动结果
5.2.1 总体特征分析
5.2.2 墩台局部特征分析
5.3 机车牵引结果
5.3.1 总体特征分析
5.3.2 墩台局部特征分析
5.4 梁轨间纵向传力影响参数分析
5.4.1 墩台线刚度均匀变化
5.4.2 墩台线刚度不均匀变化
5.4.3 墩台线刚度突变
5.4.4 跨度变化
5.4.5 荷载变化
5.5 制动牵引实验数据对比分析
5.5.1 试验概况
5.5.2 跨长晋高速特大桥结果分析
5.5.3 王家庄二号桥结果分析
5.6 小结
6 结论与展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果
学位论文数据集
本文编号：3743710
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3743710.html
