橋上無縫線路縱向附加力設計系統(tǒng)研究.pdf

1、在橋上鋪設無縫線路能夠有效改善軌道和橋梁運營狀態(tài),減少線路養(yǎng)護維修和材料消耗,延長設備使用壽命,可以取得較為顯著的綜合經(jīng)濟、技術效應。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》,在今后的一段時間內(nèi)我國鐵路事業(yè)仍將快速發(fā)展,高速鐵路新線的建設以及既有線改建工作將貫穿整個鐵路建設的發(fā)展過程。而我國幅員遼闊,鐵路線路鋪設區(qū)域和運營情況不盡相同,對于在橋上鋪設無縫線路有著更加復雜的技術要求。在西北地區(qū)鐵路建設發(fā)展過程中,高寒、大溫差地區(qū)的特殊氣

2、候條件對橋上鋪設無縫線路有著較大影響,因此在特殊地區(qū)進行橋上無縫線路穩(wěn)定性和附加縱向力的研究有著重要的意義。
　　 國內(nèi)外在橋上無縫線路方面的研究工作業(yè)已很多,日本和歐洲國家鐵路對在橋上鋪設無縫線路也很重視,進行了大量的研究,并將相關技術成果應用到了具體的工程實踐項目當中。我國鐵路自開展有關橋上無縫線路的研究工作以來,理論分析研究不斷深入,并在已經(jīng)鋪設無縫線路的橋上進行了各種試驗,建立起了一套我國橋上無縫線路獨立的理論體系。近幾

3、年來,隨著高速鐵路的飛速發(fā)展和我國橋上無縫線路研究理論的深入,國內(nèi)的眾多專家學者在橋上無縫線路方面的研究也卓有成效,建立了各種橋上無縫線路的研究模型,但是還沒有一種適合并適用于任何橋梁結構、任何橋梁形式的計算模型,典型的計算模型就是線橋墩一體化計算模型,這種模型是建立在有限元分析方法基礎之上的,將線橋墩作為一個整體進行考慮,是一個比較合理的計算模型。
　　 在橋上鋪設無縫線路,盡管無縫線路和橋梁的結構形式多種多樣,但縱向附加力的

4、計算均可建立在梁軌相互作用原理的基礎上。本文基于這一理論基礎,運用ANSYS分析軟件建立橋上無縫線路空間實體模型,對橋上無縫線路的縱向附加力進行計算分析,編制橋上無縫線路縱向附加力計算軟件。
　　 本文主要進行了以下幾方面的工作:
　　 (1)結合國內(nèi)外無縫線路發(fā)展狀況和設計特點,針對橋上無縫線路設計問題,從計算方法和計算模型、線路縱向阻力確定和線橋墩剛度合理值確定等方面分析橋上無縫線路設計關鍵技術。
　　 (2

5、)綜合分析現(xiàn)有橋上無縫線路縱向附加力計算模型,對于建立在梁軌相互作用原理基礎之上的線橋墩一體化等多種計算模型從計算假設、計算方法和計算理論等方面進行分析;對橋上無縫線路各項縱向附加力應用數(shù)學解析、迭代的計算方法進行研究,作為后續(xù)程序設計和ANSYS建模的基礎。
　　 (3)基于梁軌相互作用原理和連續(xù)彈性基礎梁理論,應用ANSYS有限元分析軟件對橋上無縫線路進行實體建模,對伸縮附加力和撓曲附加力進行定量分析和計算,為縱向附加力計算