橋上無(wú)縫線路縱向附加力設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究.pdf

1、在橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路能夠有效改善軌道和橋梁運(yùn)營(yíng)狀態(tài),減少線路養(yǎng)護(hù)維修和材料消耗,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,可以取得較為顯著的綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)效應(yīng)。根據(jù)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》,在今后的一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)鐵路事業(yè)仍將快速發(fā)展,高速鐵路新線的建設(shè)以及既有線改建工作將貫穿整個(gè)鐵路建設(shè)的發(fā)展過(guò)程。而我國(guó)幅員遼闊,鐵路線路鋪設(shè)區(qū)域和運(yùn)營(yíng)情況不盡相同,對(duì)于在橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路有著更加復(fù)雜的技術(shù)要求。在西北地區(qū)鐵路建設(shè)發(fā)展過(guò)程中,高寒、大溫差地區(qū)的特殊氣

2、候條件對(duì)橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路有著較大影響,因此在特殊地區(qū)進(jìn)行橋上無(wú)縫線路穩(wěn)定性和附加縱向力的研究有著重要的意義。
　　 國(guó)內(nèi)外在橋上無(wú)縫線路方面的研究工作業(yè)已很多,日本和歐洲國(guó)家鐵路對(duì)在橋上鋪設(shè)無(wú)縫線路也很重視,進(jìn)行了大量的研究,并將相關(guān)技術(shù)成果應(yīng)用到了具體的工程實(shí)踐項(xiàng)目當(dāng)中。我國(guó)鐵路自開(kāi)展有關(guān)橋上無(wú)縫線路的研究工作以來(lái),理論分析研究不斷深入,并在已經(jīng)鋪設(shè)無(wú)縫線路的橋上進(jìn)行了各種試驗(yàn),建立起了一套我國(guó)橋上無(wú)縫線路獨(dú)立的理論體系。近幾

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

4、計(jì)算均可建立在梁軌相互作用原理的基礎(chǔ)上。本文基于這一理論基礎(chǔ),運(yùn)用ANSYS分析軟件建立橋上無(wú)縫線路空間實(shí)體模型,對(duì)橋上無(wú)縫線路的縱向附加力進(jìn)行計(jì)算分析,編制橋上無(wú)縫線路縱向附加力計(jì)算軟件。
　　 本文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作:
　　 (1)結(jié)合國(guó)內(nèi)外無(wú)縫線路發(fā)展?fàn)顩r和設(shè)計(jì)特點(diǎn),針對(duì)橋上無(wú)縫線路設(shè)計(jì)問(wèn)題,從計(jì)算方法和計(jì)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(wú)縫線路設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (2

5、)綜合分析現(xiàn)有橋上無(wú)縫線路縱向附加力計(jì)算模型,對(duì)于建立在梁軌相互作用原理基礎(chǔ)之上的線橋墩一體化等多種計(jì)算模型從計(jì)算假設(shè)、計(jì)算方法和計(jì)算理論等方面進(jìn)行分析;對(duì)橋上無(wú)縫線路各項(xiàng)縱向附加力應(yīng)用數(shù)學(xué)解析、迭代的計(jì)算方法進(jìn)行研究,作為后續(xù)程序設(shè)計(jì)和ANSYS建模的基礎(chǔ)。
　　 (3)基于梁軌相互作用原理和連續(xù)彈性基礎(chǔ)梁理論,應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)橋上無(wú)縫線路進(jìn)行實(shí)體建模,對(duì)伸縮附加力和撓曲附加力進(jìn)行定量分析和計(jì)算,為縱向附加力計(jì)算