大跨度连续梁桥Ⅱ型板式无砟轨道端部结构优化研究

论文摘要

随着我国高速铁路客运专线的快速发展,无砟轨道以稳定性高、维修工作量显著减少和技术相对成熟等特点得到较快发展。无砟轨道在高速铁路上大量铺设已成为世界高速铁路发展趋势。在客运专线上大力推广应用无砟轨道的同时,还应不断加强无砟轨道的技术研究,要从结构设计、施工方法以及后期的养护维修等方面进行深入研究,不断优化其经济效益,使无砟轨道真正形成一个系统工程。本文以某大跨度连续梁桥为例,通过建立线板桥墩空间一体化纵向力计算模型,用于分析Ⅱ型板式无砟轨道路桥过渡段端部结构的的纵向受力。主要包括温度力、制动力的计算分析及其影响因素研究。同时还对不同摩擦板长度、不同摩擦板摩擦系数、不同端刺刚度对钢轨、轨道板、桥墩、端刺的最大纵向力的大小及分布规律进行计算分析。提出此大跨度连续梁桥的最佳摩擦板长度为50m,最佳摩擦板摩擦系数为0.6,最佳端刺刚度为1 MN/mm至10 MN/mm。根据线板墩空间一体化模型对大跨度连续梁桥所计算出的结果,取端刺最不利工况,即端刺在温度荷载及制动荷载下所受最大纵向力,应用ANSYS计算软件建立倒T形、倒L型、槽型端刺有限元模型,以倒T型端刺计算结果为基础,对比分析三种端刺的纵向刚度,提出端刺所受最大纵向力较小时倒L型端刺为最佳端刺结构,端刺所受最大纵向力较大时槽型端刺为最佳端刺结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 无砟轨道的发展现状
• 1.2.1 国外情况
• 1.2.2 国内情况
• 1.3 Ⅱ型版式无砟轨道发展现状
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 桥上Ⅱ型板式无砟轨道的端部结构
• 2.1 Ⅱ型板式无砟轨道结构
• 2.2 桥上Ⅱ型板式无砟轨道结构
• 2.3 桥上Ⅱ型板式无砟轨道端部结构
• 第3章 桥上Ⅱ型板式无砟轨道纵向受力计算方法
• 3.1 计算模型
• 3.2 求解方法
• 3.2.1 解析法
• 3.2.2 有限单元法
• 3.3 关键参数取值
• 3.3.1 组合板伸缩刚度
• 3.3.2 扣件纵向阻力
• 3.3.3 滑动层摩擦阻力
• 3.3.4 固结结构的刚度
• 3.3.5 端刺纵向刚度
• 3.3.6 摩擦板的摩擦阻力
• 3.3.7 其它参数
• 3.4 计算方法验证
• 第4章 端部结构纵向受力规律及影响因素分析
• 4.1 纵向受力机理
• 4.2 摩擦板长度的影响
• 4.2.1 温度力
• 4.2.2 制动力
• 4.3 摩擦板摩擦系数的影响
• 4.3.1 温度力
• 4.3.2 制动力
• 4.4 端刺纵向刚度的影响
• 4.4.1 温度力
• 4.4.2 制动力
• 4.5 结论
• 第5章 端部结构的的优化研究
• 5.1 端刺纵向刚度计算
• 5.1.1 计算模型
• 5.1.2 计算参数
• 5.2 端刺的合理布置方式分析
• 5.2.1 倒L型端刺
• 5.2.2 槽型端刺
• 第6章 结论及展望
• 6.1 本文主要研究工作与结论
• 6.2 未来工作与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果