无碴轨道高速铁路最小曲线半径研究

论文摘要

最小曲线半径是线路设计的重要参数之一,它的选取,将直接影响到铁路安全、环保、投资等很多方面。目前,对于无碴轨道高速铁路最小曲线半径值的研究较少,本文针对这一参数,进行深入研究分析,将对高速铁路的建设起到一定的参考作用。本文中,详细叙述了国内外高速铁路的发展背景、状况和意义,例如日本、德国、法国以及中国等国家和地区高速铁路的建设;对无碴轨道与有碴轨道进行比较,详细分析了无碴轨道的结构特点;对各国高速铁路线路参数进行分析研究。分析了最小曲线半径在高速铁路建设中的意义以及在不同的运营模式中影响它的因素-速度目标、超高等,根据国内外（包括在建的线路）高速铁路线路参数,分析计算了无碴轨道高速铁路中超高、最小曲线半径,并与有碴轨道高速铁路相应参数进行比较,提出了建议值,指出在无碴轨道线路中,可以选取比有碴轨道线路小的曲线半径值;分析计算了列车运行在曲线上时,轨道系统的受力状况,包括垂向荷载、横向荷载、纵向荷载以及扣压力,从安全、舒适指标验证了前面建议值的合理性,并编写了相应的分析计算程序;介绍了几种主要的无碴轨道模型,建立了板式轨道模型,应用Ansys软件对其进行仿真分析,计算了板式轨道各结构层的位移,并绘制曲线图,从而进一步验证了所取参数的合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国外高速铁路建设和发展状况
• 1.3 国内高速铁路建设和发展状况
• 1.3.1 概况
• 1.4 高速铁路列车、线路的技术特点
• 1.4.1 高速机车车辆
• 1.4.2 高速铁路线路
• 1.5 有碴轨道与无碴轨道
• 1.5.1 有碴轨道与无碴轨道应用现状
• 1.5.2 板式无碴轨道
• 1.5.3 有碴轨道与无碴轨道比较
• 1.6 各国高速铁路曲线参数研究状况
• 1.7 本文研究的主要内容
• 第2章 无碴轨道曲线线路参数分析计算
• 2.1 分析计算最小曲线半径的意义
• 2.2 主要决定因素的取值
• 2.2.1 速度目标值
• 2.2.2 实设超高、欠超高、过超高的允许值
• 2.2.3 高中速共线运行时欠过超高之和允许值
• 2.2.4 单一高速列车运行时实设超高与欠超高之和允许值
• 2.3 最小曲线半径建议值
• 2.3.1 高中速列车共线条件下最小曲线半径计算
• 2.3.2 单一高速列车运行条件下最小曲线半径计算
• 2.3.3 无碴轨道高速铁路与有碴轨道高速铁路线路参数对比
• 2.4 程序的编写
• 第3章 曲线轨道上轮轨作用力的分析计算
• 3.1 垂向轮轨作用力
• 3.1.1 垂向动力荷载
• 3.1.2 偏载
• 3.2 横向轮轨作用力
• 3.3 纵向荷载
• 3.4 扣件受力
• 3.5 程序的编写
• 3.6 计算数据
• 第4章 无碴轨道计算模型研究与仿真分析
• 4.1 无碴轨道模型
• 4.1.1 长枕埋入式无碴轨道
• 4.1.2 弹性支承块式无碴轨道
• 4.1.3 板式轨道
• 4.2 仿真分析
• 4.2.1 ANSYS简介
• 4.2.2 瞬态动力学分析
• 第5章 结论及展望
• 5.1 本文主要工作和结论
• 5.2 进一步展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文