桥上无砟轨道无缝道岔温度力与位移研究

论文摘要

无缝道岔是跨区间无缝线路的重要组成部分,能显著提高列车运行速度和平稳性。但结构复杂,掌握其在温度力作用下的受力和变形规律是无缝道岔设计、施工和养护维修的理论基础。随着高速铁路和城市轨道交通的发展,出现了桥梁上铺设无缝道岔的情况,使得无缝道岔的受力和变形更为复杂。桥上无缝道岔的研究迫在眉睫。针对高速铁路桥上多采用无砟轨道的特点,本文重点进行了桥上无砟轨道无缝道岔的研究。基于有限单元法,建立了桥上无砟轨道无缝道岔温度力和位移的计算模型,根据ANSYS中的单元特性,桥梁、钢轨、轨枕、扣件、道床、限位器及间隔铁等选择不同的单元进行模拟,并选取合适的计算参数,对铺设在简支梁桥、连续梁桥无砟轨道上的18号无缝道岔进行温度力与位移的计算。并和路基上无碴轨道无缝道岔以及桥上有砟轨道无缝道岔进行对比,得出桥上无碴轨道无缝道岔的受力和变形的特点。运用相同的建模方法,建立了桥上无砟轨道无缝渡线温度力与位移的计算模型,得出了简支梁桥、连续梁桥上无砟轨道无缝渡线的受力与变形特点,并分析了夹直线长度对无缝渡线温度力与位移的影响,得出其随夹直线长度变化的规律。研究了影响桥上无砟轨道无缝道岔温度与位移的参数,如轨温变化幅度、梁温差、扣件阻力、限位器间隙、间隔铁阻力、梁跨长度等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究无缝道岔的目的和意义
• 1.2 国内外道岔发展概况
• 1.2.1 国外道岔的发展
• 1.2.2 国内道岔的发展
• 1.3 国内外无缝道岔附加温度力研究概况
• 1.3.1 国外无缝道岔温度力的研究
• 1.3.2 国内无缝道岔温度力的研究
• 1.3.3 无缝道岔新课题的研究
• 1.4 桥上无缝线路纵向附加力研究概况
• 1.5 桥上无缝道岔伸缩力与位移研究现状
• 1.6 本文的研究意义和特色
• 1.7 本文的研究内容与工作
• 第二章 无缝道岔温度力传递机理与计算方法
• 2.1 无缝道岔结构型式
• 2.2 无缝道岔附加温度力传递机理
• 2.3 无缝道岔温度附加力计算方法
• 2.3.1 国内几种常用算法
• 2.3.2 本文采用的方法
• 2.4 小结
• 第三章 无缝道岔有限元模型的建立
• 3.1 引言
• 3.2 桥上无砟轨道无缝道岔有限元模型的建立
• 3.2.1 基本假设
• 3.2.2 道岔结构部件模拟
• 3.2.3 计算参数的选取
• 3.3 简支梁桥上无砟轨道无缝道岔伸缩力与位移研究
• 3.3.1 计算工况一
• 3.3.2 计算工况二
• 3.3.3 计算结果分析
• 3.4 连续梁桥上无砟轨道无缝道岔伸缩力与位移研究
• 3.4.1 计算工况一
• 3.4.2 计算工况二
• 3.4.3 计算工况三
• 3.4.4 计算工况四
• 3.4.5 计算工况五
• 3.4.6 计算结果分析
• 3.5 与路基上无砟轨道无缝道岔伸缩力与位移对比研究
• 3.5.1 纵向温度力分析
• 3.5.2 钢轨位移对比分析
• 3.5.3 限位器与间隔铁受力分析
• 3.5.4 小结
• 3.6 与桥上有砟轨道无缝道岔伸缩力与位移对比研究
• 3.6.1 纵向温度力分析
• 3.6.2 限位器和间隔铁受力对比分析
• 3.6.3 小结
• 3.7 本章小结
• 第四章 桥上无砟轨道无缝渡线的温度力与位移研究
• 4.1 引言
• 4.2 桥上无砟轨道无缝渡线的温度力与位移计算
• 4.2.1 计算工况一
• 4.2.2 计算工况二
• 4.2.3 计算结果分析
• 4.3 夹直线长度对单渡线温度力和位移的影响
• 4.3.1 计算工况一
• 4.3.2 计算工况二
• 4.3.3 计算结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 桥上无砟轨道无缝道岔温度力与位移参数影响分析
• 5.1 引言
• 5.2 无缝道岔参数影响分析
• 5.2.1 轨温变化幅度的影响
• 5.2.2 扣件阻力的影响
• 5.2.3 限位器影响
• 5.2.5 间隔铁阻力的影响
• 5.2.6 桥梁梁体温度变化的影响
• 5.2.7 桥梁跨度的影响
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文取得的主要成果
• 6.2 今后的努力方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果