重载铁路隧道内无砟轨道动力响应

发布时间：2021-01-11 03:25

　　研究目的:采用少维修的无砟轨道结构是重载铁路长大隧道地段的必然选择,本文通过建立车辆-轨道耦合动力学模型,对不同车速、不同轴重、不同轨道结构、不同过渡形式下的系统动力响应进行对比,以确定出最佳轨道类型和过渡段类型,进而为无砟轨道在重载铁路隧道中的设计提供理论依据。研究结论:（1）车速增加对轨下结构的振动加速度影响较大;（2）随着轴重增加,除轮重减载率以外,其他各项指标均随轴重的增加而增大,且增幅较大;（3）长枕套靴式无砟轨道道床垂向应力较小,但脱轨系数大,道床垂向位移较大;双块式无砟轨道钢轨垂向位移小,但道床垂向应力、钢轨垂向力均较大;弹性支承块式无砟轨道脱轨系数和轮重减载率较小,道床垂向应力适中,利于重载铁路环境下铺设使用;（4）将有砟与无砟过渡段设置在路基上时,车辆运行的安全性指标控制得较好,并且因冲击而产生的钢轨加速度明显减小,且扣件的支反力也明显减小;（5）本研究成果对开展重载铁路无砟轨道结构设计具有参考价值。 

【文章来源】：铁道工程学报. 2020,37(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

轨道结构模型

利用ABAQUS建立车辆-轨道空间耦合动力学模型，如图1所示。车辆为多刚体动力学模型，轨道为有限元实体模型，轮轨垂向接触计算采用Hertz非线性弹性接触理论，切向接触简化为有摩擦的相对滑动。轨道不平顺激励采用最高时速250 km沪杭铁路的路基段复合不平顺轨道谱。规定x向为铁路横向，y向为竖向，z向为纵向。1.1车辆模型

长大隧道内为了解决有砟轨道养护频繁、维修困难的问题，选择在隧道内铺设无砟轨道，而在非隧道段，考虑经济性，采用有砟轨道。有砟与无砟过渡段既可以选择在隧道内，也可以选择在隧道外，甚至选择在隧道出口位置处。建立的过渡段模型如图3所示。图3 过渡段轨道结构模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]重载列车下弹性支承块式无砟轨道静载试验[J]. 吴斌,李世业,曾志平,王卫东,王俊东,吴志鹏.  铁道工程学报. 2018(11)
[2]山西中南部铁路通道隧道内铺设无砟轨道适应性研究[J]. 魏永恒.  铁道建筑. 2014(12)
[3]高速重载有砟轨道路基动变形特性的数值分析[J]. 董亮,张千里,蔡德钩,程爱君,叶阳升.  中国铁道科学. 2010(02)

硕士论文
[1]弹性支承块式无砟轨道轴重及速度适用性研究[D]. 杨旭.石家庄铁道大学 2017
[2]重载铁路隧道内弹性支承块式无砟轨道结构参数研究[D]. 赵东.石家庄铁道大学 2016
[3]重载铁路隧道内无砟轨道结构选型研究[D]. 杨文茂.北京交通大学 2012
[4]重载铁路隧道内无砟轨道结构力学分析[D]. 张驰易.西南交通大学 2012



本文编号：2969982