高架車站到發(fā)線框架梁式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、我國(guó)客運(yùn)專線鐵路到發(fā)線多采用有砟軌道結(jié)構(gòu)，與正線的無(wú)砟軌道接軌存在諸多多問題，如剛度過渡不均勻、養(yǎng)護(hù)維修多，影響線路運(yùn)營(yíng)等；如采用正線的無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)型式，施工困難、成本又太高，因此應(yīng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)可靠的到發(fā)線無(wú)砟軌道型式。到發(fā)線無(wú)砟軌道不僅綜合了無(wú)砟軌道的技術(shù)特點(diǎn)及難點(diǎn)，而且涉及到許多與車站減振降噪、養(yǎng)護(hù)維修等相關(guān)的技術(shù)問題，是當(dāng)今高速鐵路及客運(yùn)專線鐵路建設(shè)急需解決的難題之一。
　　本文就高速鐵路高架車站到發(fā)線框架梁式無(wú)砟

2、軌道設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，包括力學(xué)模型、計(jì)算方法、檢算方法等，為框架梁式無(wú)砟軌道的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。本文的主要工作如下：
　　(1)在系統(tǒng)總結(jié)和分析國(guó)內(nèi)外無(wú)砟軌道的技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法及軌道動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)高速鐵路高架車站到發(fā)線無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，提出了以框架梁式無(wú)砟軌道為研究對(duì)象，以有限元方法為基礎(chǔ)，以減小軌道受力、變形及車輛動(dòng)力性能為目標(biāo)的研究思路。
　　(2)在充分考慮框架梁式無(wú)砟軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3、、受力機(jī)理的基礎(chǔ)上，建立了框架梁式無(wú)砟軌道靜力分析模型和車輛一軌道耦合動(dòng)力學(xué)分析模型，對(duì)車輛、鋼軌、扣件、無(wú)砟軌道部件等進(jìn)行了模擬，實(shí)現(xiàn)了無(wú)砟軌道靜、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，并對(duì)理論分析模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(3)分析了列車荷載、溫度荷載、橋梁撓曲荷載的作用方式及對(duì)框架梁式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)受力和變形的影響，結(jié)果表明列車荷載對(duì)框架梁式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)受力影響最大，其次為垂向溫度梯度荷載，再次為橋梁撓曲荷載，而縱向溫度荷載梯度的影響最小，得出了框架梁式無(wú)砟

4、軌道荷載組合設(shè)計(jì)。
　　(4)基于所建立的理論分析模型和荷載組合方式對(duì)框架梁式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的框架梁合理長(zhǎng)度進(jìn)行了深入分析，5450型和6450型框架梁的底部和項(xiàng)面縱向彎矩分布較合理，為最優(yōu)長(zhǎng)度取值。建議綜合考慮靜、動(dòng)力學(xué)特性及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與整體性等方面的因素，確定最合理的長(zhǎng)度取值。
　　(5)對(duì)抗剪銷+膠墊方案、L型支座+膠墊方案、抗剪銷+CA砂漿三種不同的框架梁式無(wú)砟軌道錨固方案進(jìn)行了對(duì)比分析，靜力計(jì)算結(jié)果表明抗剪銷+五對(duì)膠

5、墊方案最優(yōu)、L型支座+五對(duì)膠墊方案次之、抗剪銷+CA砂漿方案最差，動(dòng)力計(jì)算結(jié)果表明三種方案相差不大。
　　(6)以抗剪銷+膠墊結(jié)構(gòu)方案為例，分析了膠墊剛度、砂漿彈性模量、扣件系統(tǒng)剛度對(duì)框架梁式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)受力及車輛運(yùn)營(yíng)的影響，通過不同參數(shù)取值下的受力對(duì)比分析，提出了膠墊剛度、砂漿彈性模量、扣件系統(tǒng)剛度相關(guān)參數(shù)的合理取值建議。
　　(7)在深入分析框架梁式無(wú)砟軌道銷釘受力原理和檢算方法的基礎(chǔ)上，對(duì)銷釘?shù)目v向和橫向受力進(jìn)行了檢算