高速铁路桥上无缝线路断缝值的研究

摘要

桥上无缝线路是跨区间无缝线路的关键技术之一。高速铁路桥上铺设无缝线路引起的桥梁与钢轨之间的纵向相互作用力，是高速铁路桥梁的重要荷载。相互作用力过大，会引起长钢轨的折断，形成断缝；若桥上扣件阻力降低较多，形成断缝也越大，必然威胁到高速铁路行车安全。因此，对桥上无缝线路断缝值限值的研究对我国桥上无缝线路的设计具有十分重要的工程实用意义。 目前，我国多个暂规中均对断缝值的限值做了规定，但却缺乏明确的结论；而国内外设计理念的差异更加使得断缝值限值的确定具有争议性。本文正是在这样的研究背景下，对桥上无缝线路断缝值的确定做了较为详细的研究，主要内容如下： 1、基于有限元软件ABAQUS的仿真，建立了桥上无缝线路断缝值限值的静力学模型，重点分析了不同断缝位置、不同的断缝值对断缝处钢轨的受力与变形的影响； 2、在静力学模型的基础上，同样基于有限元软件ABAQUS建立了桥上无缝线路断缝值限值的动力学模型，本部分中重点讨论不同的断缝值对于断缝处钢轨等的受力和变形的特点，并且考虑不同的速度带来的影响； 3、综合对比静力与动力学的分析结果，得到了一些关于不同断缝值对应的轮轨力及位移的一些规律与结论，得到了对桥上无缝线路设计中断缝值的检算值应采用90mm的结论。

目录

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致谢

1绪论

1.1引言

1.2桥上无缝线路的发展

1.3国内外研究现状

1.3.1检算方法

1.3.2桥上无缝线路断缝值限值的研究

1.3.3铁道科学研究院的钢轨断缝安全试验

1.4本文的研究内容

2断缝值限值的静力分析研究

2.1概述

2.2有限元分析简介

2.3影响列车安全通过钢轨断缝的因素

2.4高速铁路无缝线路断缝限值静力模型

2.4.1轨道结构力学计算模型简介

2.4.2模型参数条件

2.4.3模型的建立

2.4.4断缝位于沿线路纵向两相邻扣件中央计算分析

2.4.5断缝位于沿线路纵向扣件边缘计算分析

2.4.6两种不同断缝位置处的对比分析：

2.5本章小结

3断缝值限值动力学仿真模型

3.1概述

3.2断缝值限值动力学模型的建立

3.2.1模型基本参数

3.2.2仿真模型的建立

3.2.3 ABAQUS／Explicit求解器的特点：

3.2.4显式方法的时间增量和条件稳定性

3.2.5隐式和显式时间积分的简单比较

3.2.6动力学模型中轮轨接触的定义

3.2.7数值模拟分析中动态振荡的阻尼

3.3动力仿真分析的安全限定指标

3.4本章小结

4不同参数的仿真分析

4.1概述

4.2计算参数的选取及计算结果

4.3断缝值变化对列车安全通过断缝影响分析

4.4列车行驶速度的变化对列车安全通过断缝影响分析

4.5本章小结

5结论与建议

5.1结论

5.2下一步工作方向

参考文献

作者简历