上拱离缝对CRTS Ⅱ型板式无砟轨道动力特性的影响.pdf
《上拱离缝对CRTS Ⅱ型板式无砟轨道动力特性的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《上拱离缝对CRTS Ⅱ型板式无砟轨道动力特性的影响.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月兰州交通大学学报 ,收稿日期:?学报网址:第一作者:张文强(),男,甘肃平凉人,硕士研究生,主要研究方向为高速铁路轮轨动力学。?:通信作者:李斌(),男,甘肃宁县人,教授,工学博士,主要研究方向为高速重载轨道结构及轮轨系统动力学。?:文章编号:():上拱离缝对 型板式无砟轨道动力特性的影响张文强,李斌,杨洋(兰州交通大学 土木工程学院,兰州 ;广西交通职业技术学院 路桥工程学院,南宁 )摘要:型板式无砟轨道上拱离缝在线路中形成了局部不平顺,列车经过时会加剧轮轨之间相互作用,严重时影响行车安全。为研究上拱离缝对车辆?轨道系统动力特性的影响,利用有限元软件建立考虑上拱离缝的车辆
2、?轨道耦合动力学模型,分析不同离缝幅值、离缝长度条件下系统动力响应。结果表明:随着上拱离缝幅值的增加,系统动力响应随之增大,在离缝幅值大于 时,车辆动力响应变化尤为明显。系统动力响应随上拱离缝长度的增加先增大后减小,在离缝长度为 时最大。列车进入上拱离缝区域后,对轨道结构的垂向加速度和垂向位移影响十分显著,会降低轨道系统的服役性能。关键词:无砟轨道;上拱离缝;车辆?轨道耦合动力学;动力响应中图分类号:文献标志码:,(,;,):,?,?,:;?;型板式无砟轨道以其高平顺、高稳定、少维修等突出优点,在京津城际铁路、京沪高铁、京石武高铁等线路中大规模使用 。目前运营中的 型板式无砟轨道,整体上具有良
3、好的耐久第 期张文强等:上拱离缝对 型板式无砟轨道动力特性的影响性和少维修性。但因我国无砟轨道纵贯南北,其服役环境多变,受施工误差、列车动荷载、雨雪侵蚀等多种作用的影响,不可避免地会产生板下离缝、板间开裂或挤碎、支承层挤压斜裂等病害。其中最为普遍的是离缝现象,而由于轨道板上拱导致的上拱离缝病害尤为突出,现场上拱离缝如图 所示。图 现场上拱离缝?目前,对于 型板式无砟轨道上拱离缝的研究,主要集中在其形成原因及相关因素对上拱离缝的影响。卫军等 认为温度梯度的反复变化是导致轨道板翘曲变形以及形成轨道板与 砂浆层连接处离缝的主要原因。陈醉等 针对 型板式无砟轨道垂向稳定性问题,研究了不同初拱变形参数对
4、轨道结构稳定性的影响规律。钟阳龙等 基于等效截面法和势能驻值原理,考虑钢轨作用下推导了轨道板安全升温幅度的计算公式。杨俊斌等 基于结构稳定性理论,采用能量准则下的不等波长模型,推导了轨道板上拱稳定性临界力的计算公式。文献?通过建立能表征型轨道板上拱稳定性的三维数值模型,分别研究了钢筋、钢轨和假缝等因素对轨道板上拱的影响规律。线路中产生上拱离缝后,形成的局部不平顺势必会对车辆和轨道结构的动力响应产生影响。文献?研究了不同离缝幅值对车辆动力响应的影响,文献?重点研究了不同离缝幅值对车辆和轨道结构动力响应的影响,并分别提出了检测方法和整治措施。赵国堂等 研究了上拱离缝对车辆动力响应、轨道板应力的影响
5、,并提出了离缝条件下运营速度的建议值。综合上述可知,一些学者对上拱离缝条件下的车辆?轨道系统动力响应也做了相应研究,但是更多的是分析上拱离缝幅值对系统的动力影响,离缝长度对系统动力特性的影响分析还不够全面。因此,本文以 型板式无砟轨道为研究对象,使用有限元软件建立带有上拱离缝的车辆?轨道耦合动力学模型,分析不同离缝幅值和离缝长度对车辆?轨道系统动力响应的影响规律,以期为 型板式无砟轨道的养护维修提供理论参考。动力学模型的建立 仿真模型模型中车辆采用 型车,包括车体、轮对、转向架、一系悬挂和二系悬挂。其中,车体、轮对和转向架均采用刚体模拟,一系悬挂和二系悬挂采用弹簧单元模拟,车辆参数根据文献?选
6、取。路基上的 型板式无砟轨道包括钢轨、扣件、轨道板、砂浆层和支承层。在模型中,扣件采用弹簧单元模拟,其余部件均采用实体单元模拟。其中,钢轨采用 钢轨,扣件间距 ;轨道板截面尺寸 ,弹性模量取 ;砂浆层截面尺寸 ,弹性模量取 ;支承层为等效 混凝土。模型中仅考虑轨道板与砂浆层之间存在的上拱离缝病害,忽略板间由于黏结、结构、材料等因素带来的差异,将轨道结构在纵向上视为一体 。车辆运行速度设置为 ,建模使用的轨道随机不平顺采用中国高速铁路无砟轨道不平顺谱,如图 所示。目前,上拱离缝多数采用半波正弦或者半波余弦函数来模拟,本文参考文献 用半波正弦函数来模拟轨道板与砂浆层之间的上拱离缝。离缝区域面与面之
7、间的切向接触属性采用罚接触,法向接触属性采用硬接触。半波正弦函数如公式()所示:()()式中:为轨道板在线路方向的上拱离缝幅值,为线路方向上最大离缝幅值,为距离起始离缝的纵向长度,为纵向离缝范围。含上拱离缝的车辆?轨道?路基耦合模型如图 所示。模型验证为验证本文模型的正确性,计算了无离缝条件下车辆和轨道结构的动力学响应,将仿真结果与文献 进行对比,如表 所列。可以看出本模型仿真结果与文献结果整体具有较好的一致性,且动力响应最大值量级相当,因此用于研究上拱离缝对车辆?轨道系统动力特性的影响是可行的。兰州交通大学学报第 卷?距离?垂向不平顺?横向不平顺左轨右轨?左轨右轨?距离?垂向不平顺?横向不平
8、顺?图 中国高速铁路不平顺样本?钢轨扣件轨道板砂浆层支承层路基二系悬挂一系悬挂转向架轮对车体上拱离缝图 含上拱离缝的车辆?轨道耦合模型?表 本文仿真结果与文献对比 钢轨位移 钢轨加速度()轨道板位移 轮轨垂向力 本文 文献 离缝幅值对车辆?轨道系统动力响应的影响本节将离缝长度选取为 ,分析离缝幅值对车辆和轨道结构的动力影响。根据调研发现上拱离缝的幅值通常在 ,因此将模型中的离缝幅值分别取 (正常轨道)、和 进行对比研究。车辆动力响应部分工况的车体垂向加速度时程曲线如图 所示,不同离缝幅值下车辆各动力学指标最值变化如图 所示。?时间?车体垂向加速度?图 部分离缝幅值下车体垂向加速度对比?车体垂向
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 上拱离缝对CRTS 型板式无砟轨道动力特性的影响 上拱离缝 CRTS 板式 轨道 动力 特性 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。