制动力在桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道中的传递规律分析

论文摘要

随着各国高速铁路的快速发展,无砟轨道在高铁上大量铺设已成为世界各国的发展趋势。其中以板式无砟轨道的铺设最为普遍,我国已建的和在建的多条客运专线都是采用的板式轨道。在桥上铺设的CRTS II板式无砟轨道,由于其钢轨、轨道板、底座板在纵向上都是连续的,并且在底座板和梁面间还设置了滑动层和固结机构,因此在外力作用下,其相互作用比较复杂。在制动力作用下,轨道结构中的哪些因素会影响其传递的规律,在以往的文章中很少涉及到该问题的讨论。为此论文先对桥上CRTS II板式无砟轨道的受力特性进行分析；接着建立相应的计算模型；最后按照动车组的实际制动特性,对模型进行加载分析。论文同时还分别针对动车组的不同车辆编组数量,不同的扣件阻力,滑动层的不同摩擦系数及固结机构的不同刚度对各结构层以及连接构件的制动力分布规律进行了计算分析。最后得出结论：动车组制动力下,钢轨和扣件的受力比较集中,但经过纵向连续的轨道板和底座板向非作用范围分散后,钢轨以下的轨道结构的受力比较平缓。车辆数量的增加,使得轨道结构的受力也增加；扣件阻力对钢轨制动力的大小影响较大,对其它结构影响不大；滑动层的摩擦系数对桥梁的制动力影响较大,因为滑动层是削弱梁轨相互作用的关键结构；固结机构对制动力的传递影响较大,它是将制动力从轨道上部结构传递到桥梁墩台上的主要结构,通过对比分析,建议固结机构的刚度取值大于107kN／m较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 板式无砟轨道的发展概述
• 1.2.1 国外板式无砟轨道的发展概述
• 1.2.2 国内板式轨道的发展概述
• 1.3 制动力研究现状
• 1.3.1 各国对制动力作用的研究
• 1.3.2 各国采用的制动力荷载
• 1.4 本文主要研究意义和主要研究内容
• 1.4.1 本文主要研究意义
• 1.4.2 本文的主要研究内容
• 第2章 桥上CRTS Ⅱ型无砟轨道的制动力分析模型
• 2.1 制动力的传递
• 2.2 力学模型
• 2.3 计算参数
• 2.3.1 制动力的计算参数
• 2.3.2 结构的计算参数
• 2.3.3 纵向阻力的参数
• 第3章 求解方法
• 3.1 解析表达的计算原理
• 3.2 有限元求解方法
• 3.3 有限元分析在ANSYS中的实现
• 3.4 计算结果验证
• 第4章 制动力的传递规律分析
• 4.1 动车组编组车辆数量的影响
• 4.1.1 结构层的受力变化
• 4.1.2 连接构件的受力变化
• 4.1.3 小结
• 4.2 扣件阻力的影响
• 4.2.1 结构层的受力变化
• 4.2.2 连接构件的受力变化
• 4.2.3 小结
• 4.3 滑动层摩擦系数的影响
• 4.3.1 结构层的受力变化
• 4.3.2 连接构件的受力变化
• 4.3.3 小结
• 4.4 固结机构刚度的影响
• 4.4.1 结构层的受力变化
• 4.4.2 连接构件的受力变化
• 4.4.3 小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 本文主要工作与结论
• 5.2 有待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文