客运专线桥上无缝道岔空间力学特性的研究

论文摘要

随着客运专线和城市轨道交通的建设与发展,由于环保、地形和地质条件的限制,不可避免的会有一些道岔全部或部分设置在大桥、特大桥或高架桥上。如郑西客运专线新渭南车站由于地形和地质条件的限制必须采用高架车站方案。本文针对客运专线桥上多采用无砟轨道的特点,重点研究桥上无砟轨道无缝道岔空间力学特性的计算方法。采用桥上无缝道岔空间力学特性有限元计算方法,对客运专线桥上无砟轨道18号可动心轨单渡线的空间力学特性进行了详细研究。本文主要研究内容和成果如下:1)基于有限元分析软件ANSYS建立了桥上无缝道岔空间力学特性有限元计算方法,并编写了桥上无缝道岔空间力学特性有限元程序。2)依据某实际工程,计算了桥上无砟轨道18号可动心轨单渡线在温度荷载和列车荷载作用下的空间力学特性,尤其是温度荷载作用下的无缝道岔钢轨横向变形。3)分析了桥梁因素对桥上无砟轨道无缝道岔空间力学特性的影响,如桥梁类型、桥墩沉降、桥梁截面抗弯刚度、桥梁跨度和桥梁与道岔相对位置等因素。4)分析得出了桥上无砟轨道无缝道岔空间力学特性的一些规律和结论,为客运专线桥上无砟轨道无缝道岔的设计、铺设及养护维修提出一些建议。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 桥上无缝线路的研究现状
• 1.2.2 无缝道岔的研究现状
• 1.2.3 目前桥上无缝道岔研究取得的成果与不足
• 1.3 本文的主要研究工作
• 2 桥上无缝道岔空间力学特性有限元分析方法
• 2.1 有限单元法及ANSYS软件简介
• 2.1.1 有限单元法简介
• 2.1.2 ANSYS软件及其参数设计语言—APDL
• 2.2 桥上无缝道岔空间力学特性计算模型的建立
• 2.2.1 钢轨的模拟
• 2.2.2 扣件的模拟
• 2.2.3 限位器的模拟
• 2.2.4 间隔铁的模拟
• 2.2.5 桥梁的模拟
• 2.2.6 模型的组装
• 2.3 桥上无缝道岔的参数化建模
• 2.4 本章小结
• 3 桥上无缝道岔温度荷载作用计算分析
• 3.1 计算参数
• 3.1.1 桥梁与道岔的布置
• 3.1.2 轨道计算参数
• 3.1.3 桥梁计算参数
• 3.2 桥上无缝道岔温度荷载作用的计算结果及分析
• 3.2.1 尖轨跟端不设传力结构
• 3.2.2 尖轨跟端设置间隔铁结构
• 3.2.3 尖轨跟端设置限位器结构
• 3.2.4 3种尖轨跟端结构型式的对比
• 3.3 本章小结
• 4 桥上无缝道岔竖向车辆荷载作用计算分析
• 4.1 计算参数
• 4.2 桥上无缝道岔竖向车辆荷载作用的计算结果及分析
• 4.2.1 连续梁双线满布荷载
• 4.2.2 连续梁单线直向满布荷载
• 4.2.3 连续梁单线侧向满布置荷载
• 4.2.4 连续梁双线半联满布荷载
• 4.2.5 小结
• 4.3 本章小结
• 5 桥上无缝道岔钢轨横向位移研究
• 5.1 桥上无缝道岔横向位移计算
• 5.1.1 桥上无缝道岔基本轨横向位移
• 5.1.2 桥上无缝道岔尖轨跟端处钢轨横向位移
• 5.2 动力学仿真计算
• 5.3 本章小结
• 6 桥梁结构参数的影响分析
• 6.1 计算参数
• 6.1.1 桥梁计算参数
• 6.1.2 轨道计算参数
• 6.2 桥梁结构类型影响分析
• 6.2.1 桥梁布置情况
• 6.2.2 计算结果对比分析
• 6.2.3 小结
• 6.3 桥墩沉降影响分析
• 6.3.1 桥墩沉降方案
• 6.3.2 计算结果对比分析
• 6.3.3 小结
• 6.4 桥梁截面抗弯刚度影响分析
• 6.4.1 桥梁截面抗弯刚度方案
• 6.4.2 计算结果对比分析
• 6.4.3 小结
• 6.5 桥跨长度影响分析
• 6.5.1 桥梁与道岔的布置
• 6.5.2 计算结果对比分析
• 6.5.3 小结
• 6.6 本章小结
• 7 桥梁与道岔相对位置的影响分析
• 7.1 连续梁与道岔的相对位置影响分析
• 7.1.1 道岔与桥梁的布置情况
• 7.1.2 计算结果对比分析
• 7.1.3 小结
• 7.2 简支梁与道岔的相对位置影响分析
• 7.2.1 道岔与桥梁的布置情况
• 7.2.2 计算结果对比分析
• 7.3 本章小结
• 8 结论与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集