橋上無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)無縫線路能夠有效改善軌道和橋梁運(yùn)營狀態(tài),減少線路養(yǎng)護(hù)維修和材料消耗,延長設(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)展過程。而我國幅員遼闊,鐵路線路鋪設(shè)區(qū)域和運(yùn)營情況不盡相同,對于在橋上鋪設(shè)無縫線路有著更加復(fù)雜的技術(shù)要求。在西北地區(qū)鐵路建設(shè)發(fā)展過程中,高寒、大溫差地區(qū)的特殊氣

2、候條件對橋上鋪設(shè)無縫線路有著較大影響,因此在特殊地區(qū)進(jìn)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(shè)無縫線路也很重視,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。我國鐵路自開展有關(guān)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(shè)無縫線路的橋上進(jìn)行了各種試驗(yàn),建立起了一套我國橋上無縫線路獨(dú)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(xué)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(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)無縫線路,盡管無縫線路和橋梁的結(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縫線路空間實(shí)體模型,對橋上無縫線路的縱向附加力進(jìn)行計(jì)算分析,編制橋上無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)合國內(nèi)外無縫線路發(fā)展?fàn)顩r和設(shè)計(jì)特點(diǎn),針對橋上無縫線路設(shè)計(jì)問題,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)有橋上無縫線路縱向附加力計(jì)算模型,對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;對橋上無縫線路各項(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有限元分析軟件對橋上無縫線路進(jìn)行實(shí)體建模,對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