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CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性研究

作　者: 王成晓
导　师: 高亮
学　校: 北京交通大学
专　业: 道路与铁道
关键词: CRTSⅢ 板式无砟轨道无砟轨道结构选型力学特性有限元
分类号: U213.244
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 220次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国高速铁路的迅速发展,无砟轨道结构以其良好的稳定性、维修工作量低及使用寿命长等突出特点得以广泛应用。成灌线上CRTSⅢ型板式无砟轨道的应用为无砟轨道的研究与设计带来了新的方向。因此,有必要在总结成灌线经验的基础上,对CRTSⅢ型板式无砟轨道进行设计优化,进一步完善设计理论和设计方法。本文以武汉城市圈城际铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道选型设计为背景,建立了CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合静、动力学计算模型,对轨道结构选型的相关因素进行了研究,主要研究内容如下：1、利用有限元软件ANSYS建立路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道空间耦合静力分析模型,研究了底座板不同凹槽设置方式对轨道力学特性的影响、自密实混凝土纵连方式、严寒地区底座板加厚方案的可行性问题,并提出底座板的凹槽设置方式的建议。2、利用有限元软件ABAQUS建立车辆—无砟轨道耦合动力学模型,研究了时速350km运行条件下不同限位凹槽设置方式下车辆与轨道结构的动态响应,重点分析了钢轨、轨道板、自密实混凝土及底座板的动位移和加速度等列车运营的安全性、旅客乘坐的舒适性等指标。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-23
  1.1 引言  11-12
  1.2 高速铁路无砟轨道的学位论文">板式无砟轨道的发展现状  12-20
    1.2.1 高速铁路无砟轨道结构型式及技术特点  12-13
    1.2.2 国外高速铁路板式无砟轨道的发展现状  13-16
    1.2.3 国内高速铁路板式无砟轨道的发展现状  16-20
  1.3 CRTS Ⅲ型板式无砟轨道研究存在的问题  20-21
  1.4 本文的研究目的及主要工作  21-23
2 模型及计算参数  23-35
  2.1 计算参数  23-26
    2.1.1 车辆参数  23-24
    2.1.2 钢轨和扣件参数  24
    2.1.3 轨道板参数  24-25
    2.1.4 自密实混凝土参数  25-26
    2.1.5 底座板参数  26
  2.2 模型的建立  26-30
    2.2.1 ANSYS静力模型  26-28
    2.2.2 ABAQUS动力学模型  28-30
  2.3 荷载取值  30-32
    2.3.1 温度荷载取值  30-31
    2.3.2 列车荷载的取值  31-32
    2.3.3 基础沉降变形取值  32
  2.4 自密实混凝土作为结构层的考虑  32-33
  2.5 小结  33-35
3 底座板不同凹槽设置方式力学影响分析  35-87
  3.1 单凹槽方案尺寸设计与研究  35-70
    3.1.1 单凹槽基本尺寸方案  35-36
    3.1.2 单凹槽尺寸0.6m×2.0m计算结果  36-50
    3.1.3 单凹槽尺寸0.5m×2.0m计算结果  50-53
    3.1.4 单凹槽尺寸0.7m×2.0m计算结果  53-56
    3.1.5 单凹槽尺寸0.6m×1.5m计算结果  56-58
    3.1.6 单凹槽尺寸0.6m×1.7m计算结果  58-61
    3.1.7 计算结果对比  61-69
    3.1.8 结论与建议  69-70
  3.2 双凹槽方案计算结果  70-74
    3.2.1 温度荷载作用下计算结果  70-71
    3.2.2 垂向荷载作用下计算结果  71-72
    3.2.3 温度荷载和垂向荷载共同作用下计算结果  72
    3.2.4 横向荷载作用下计算结果  72-73
    3.2.5 基础沉降变形下计算结果  73
    3.2.6 制动力作用下计算结果  73-74
  3.3 单凹槽、双凹槽方案计算结果对比  74-82
    3.3.1 温度荷载作用下计算结果  74-75
    3.3.2 垂向荷载作用下计算结果  75-76
    3.3.3 垂向荷载与温度梯度荷载共同作用计算结果  76-77
    3.3.4 横向荷载作用下计算结果  77-81
    3.3.5 制动力作用下计算结果  81-82
    3.3.6 基础沉降变形下计算结果  82
  3.4 单元式与纵连式轨道方案计算结果对比  82-83
  3.5 小结  83-87
4 自密实混凝土纵连与否计算与分析  87-105
  4.1 温度荷载作用  87-91
  4.2 车辆荷载作用  91-96
  4.3 制动力作用  96-97
  4.4 横向荷载作用  97-100
  4.5 自密实混凝土纵连与否计算结果比较  100-104
  4.6 小结  104-105
5 严寒地区轨道板加厚方案研究  105-113
  5.1 温度荷载作用  105-106
  5.2 车辆荷载作用  106-107
  5.3 横向荷载作用  107
  5.4 制动力作用下计算结果  107-108
  5.5 不同轨道板厚度计算结果比较  108-112
  5.6 小结  112-113
6 动力学分析  113-123
  6.1 车辆—无砟轨道系统动力性能评价标准  113-115
    6.1.1 车辆运行安全性评价标准  113-114
    6.1.2 轨道结构动力性能评价标准  114-115
  6.2 单凹槽方案计算结果及分析  115-118
  6.3 双凹槽方案计算结果及分析  118-121
  6.4 小结  121-123
7 结论与展望  123-125
  7.1 结论  123-124
  7.2 展望  124-125
参考文献  125-129
作者简历  129-131

CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性研究

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