曲线未被平衡超高引起的横向力分析

论文摘要

列车通过曲线轨道时,由于未被平衡超高,要产生作用于轨道的横向力。它会引起有渣轨道的轨排横移、轨距扩大和轨道方向的变化等,对列车在曲线上正常运行造成不利,甚至可能引起机车车辆脱轨或倾覆。本文在有渣轨道条件下,建立了钢轨—扣件—轨枕—道床的横向力学分析模型,分析未被平衡的离心力或向心力对轨道的影响,考虑了扣件的横向刚度、轨枕的横向弹性系数和道床横向阻力等影响因素。计算出在此横向力作用下内外两股钢轨和轨枕的横向位移,进而计算出传到轨枕上的横向水平力以及引起的轨距扩大值和轨排横移值,并分析在未被平衡超高达到极限值时轨道的横向稳定性和列车运行的安全性。最后分别从曲线轨道横向稳定性、列车在曲线上运行时的安全性和稳定性、钢轨接触破坏尤其是旅客乘坐舒适性等方面分析曲线未被平衡超高的允许值,提出了在不同曲线半径范围、不同速度区段、不同车辆类型和不同地域规定不同的曲线欠超高允许值的建议。并计算出了在不同运营条件下,曲线欠超高允许值的建议值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究意义
• 1.2.1 研究横向水平力的重要意义
• 1.2.2 研究未平衡超高允许值的重要意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 横向力研究现状
• 1.3.2 未平衡超高允许值的现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 未被平衡超高与行车关系
• 2.1 未平衡超高
• 2.1.1 超高的设置
• 2.1.2 欠超高与过超高
• 2.2 未平衡超高影响因素分析
• 2.2.1 列车运行安全条件
• 2.2.2 列车稳定系数
• 2.2.3 钢轨接触破坏
• 2.2.4 旅客乘坐舒适度
• 2.3 各国欠超高允许值标准
• 2.4 对我国欠超高允许值的建议
• 第三章 曲线轨道横向力学分析模型
• 3.1 钢轨
• 3.2 扣件
• 3.3 轨枕和道床
• 3.4 轨道横向有限元模型
• 3.4.1 模型长度和荷载
• 3.4.2 横向荷载的作用位置
• 3.4.3 计算方法
• 第四章 曲线轨道横向力学特性分析
• 4.1 横向荷载
• 4.2 轨距扩大
• 4.2.1 工况一
• 4.2.2 工况二
• 4.2.3 轨距扩大分析
• 4.3 轨枕横向力
• 4.3.1 工况一
• 4.3.2 工况二
• 4.3.3 轨枕横向力分析
• 4.4 轨排横移
• 结论与展望
• 本文结论
• 本文不足与展望
• 致谢
• 参考文献