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《淺談引領(lǐng)高鐵發(fā)展方向的無砟軌道》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、淺談引領(lǐng)高鐵發(fā)展方向的無砟軌道摘要:無砟軌道是高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向,我國正在大力興建以無砟軌道為主的高速鐵路。盡管如此,我國高速鐵路對無砟軌道尚缺乏成熟的經(jīng)驗。因此,對無砟軌道進(jìn)行深化研究,無疑具有重要的理論價值與工程意義。本論文對三種主型無砟軌道(Rheda2000型、博格板式及單元板式無砟軌道的動力特性進(jìn)行了比較研究,從減振降噪的角度,還與梯式軌枕軌道的動力特性進(jìn)行了對比分析。我國無昨軌道的研制幾乎與國外同時起步,但在設(shè)計、制造、施工等成套技術(shù)方面缺乏系統(tǒng)性,試鋪范圍也有一定局限性(僅限于橋梁、隧道),受我國鐵路整
2、體水平的限制,科研人員研發(fā)的無昨軌道結(jié)構(gòu)未進(jìn)行過成區(qū)段鋪設(shè)試驗,沒有經(jīng)受過高速運營條件的考驗。關(guān)鍵詞:無砟軌道;發(fā)展方向;高速鐵路目錄摘要:1一、前言31.1有砟軌道31.2無砟軌道3二、無砟軌道技術(shù)32.1無砟軌道技術(shù)突破32.2無昨軌道技術(shù)創(chuàng)新5三、國內(nèi)外研究狀況63.1國外的研究與應(yīng)用63.1.1德國的無砟軌道63.1.2日本無砟軌道73.1.3其他國家無砟軌道83.2我國的無砟軌道8四、不同類型無砟軌道結(jié)構(gòu)豎向動力分析模型的建立94.1有限單元法和Ansys簡介94.1.1有限單元法簡介94.1.2Ansys軟件介紹
3、114.2無昨軌道部件豎向動力模型的建立124.2.1無昨軌道豎向動力模型的建立原則124.2.2無昨軌道各部件豎向動力模型的建立134.3無昨軌道荷載模型的建立174.3.1簡支梁在移動常量力作用下的振動174.3.2簡支梁在移動質(zhì)量作用下的振動204.3.3簡支梁在單移動車輪加簧上質(zhì)量作用下的振動204.3.4四軸移動車輛荷載作用下無昨軌道豎向動力分析214.3.5無碎軌道豎向動力分析荷載模型的確定244.4無碎軌道結(jié)構(gòu)豎向動力模型的建立244.4.1Rheda2000無昨軌道結(jié)構(gòu)有限元模型254.4.2博格板式無碎軌道
4、結(jié)構(gòu)有限元模型254.4.3單元板式無碎軌道結(jié)構(gòu)有限元模型254.4.4梯式軌枕軌道結(jié)構(gòu)有限元模型25五、不同類型無昨軌道結(jié)構(gòu)豎向動力響應(yīng)對比分析255.1不同類型無碎軌道結(jié)構(gòu)豎向動力響應(yīng)對比分析255.2博格板式無碎軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)對其豎向動力響應(yīng)影響分析26六、結(jié)束語27參考文獻(xiàn)29致謝31一、前言2004年9月鐵道部確定的遂渝線無昨軌道綜合試驗段關(guān)鍵技術(shù)試驗研究,經(jīng)過設(shè)計審查、開工建設(shè)、現(xiàn)場試車等相關(guān)階段,于2008年1月通過鐵道部組織的評審。經(jīng)過實車綜合試驗和一年多的運營觀測表明:遂渝線無碎軌道綜合試驗段的成功建設(shè),標(biāo)志
5、著中國無昨軌道鐵路工程設(shè)計和建造技術(shù)取得了重大突破,研究成果填補(bǔ)了國內(nèi)無碎軌道技術(shù)的多項空白,整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。1.1有砟軌道砟,巖石、煤等的碎片。在鐵路上,指作路基用的小塊石頭。傳統(tǒng)的鐵路軌道通常由兩條平行的鋼軌組成,鋼軌固定放在枕木上,之下為小碎石鋪成的路砟。路砟和枕木均起加大受力面、分散火車壓力、幫助鐵軌承重的作用,防止鐵軌因壓力太大而下陷到泥土里。此外,路砟(小碎石)還有幾個作用:減少噪音、吸熱、減震、增加透水性等。這就是有砟軌道。傳統(tǒng)有砟軌道具有鋪設(shè)簡便、綜合造價低廉的特點,但容易變形,維修頻繁,維修費用較
6、大。同時,列車速度受到限制。1.2無砟軌道無昨軌道的軌枕本身是混凝土澆灌而成,而路基也不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上。無碎軌道可以減少維護(hù)、降低粉塵、美化環(huán)境,而且列車時速可以達(dá)到200公里以上。近幾十年來國外鐵路在隧道、橋梁和路基上逐步應(yīng)用了無碎軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)。日本、德國等國家的高速線路上以應(yīng)用少維修的無碎軌道為主,日本新建鐵路上的無碎軌道已超過全線的90%,德國新建高速鐵路上的無碎軌道長度占線路總長度的80%以上,法國地中海鐵路線也開始試鋪無碎軌道。在軌道電路方面,由于無作軌道傳輸電氣特性產(chǎn)生了變化,道床電阻、鋼軌
7、阻抗作為軌道電路基本參數(shù)之一,將直接影響軌道電路的傳輸性能和傳輸長度。要在客運專線推廣無作軌道,首先必須解決無砟軌道與ZPW-2000軌道電路的適應(yīng)性問題。二、無砟軌道技術(shù)2.1無砟軌道技術(shù)突破傳統(tǒng)的有砟軌道主要采用的是天然道砟材料,其均一性較差,在列車荷載作用下道床肩寬、砟肩堆高、道床邊坡、軌枕間距及軌枕在道床中的支撐狀態(tài)相對易發(fā)生變化,導(dǎo)致軌道幾何尺寸發(fā)生變形,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和恒定性較差,隨著運營時間的延長,旅客舒適度降低。隨著列車速度的提高,有砟軌道在列車荷載作用下,會產(chǎn)生道砟顆粒磨耗、粉化、相對錯位等問題,引起結(jié)構(gòu)大變形
8、,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性,維修工作越來越頻繁,維護(hù)費用大量增加。列車在高速行駛中會產(chǎn)生空氣動力效應(yīng),使道床上的道砟飛濺,增加了運行安全隱患。為了消除有砟軌道結(jié)構(gòu)形式下的不利影響,鐵路工作者開始考慮采用一種新型的軌道結(jié)構(gòu)型式來代替有砟軌道結(jié)構(gòu)型式,無砟軌道由此產(chǎn)生。為了研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的無