列車脫軌分析理論與控制脫軌的橋梁橫向剛度限值研究.pdf

1、提速以來，部分橋梁橫向振幅大大超過《鐵路橋梁檢定規(guī)范》規(guī)定的行車安全限值，采取列車限速過橋或橋梁加固措施，制約了提速戰(zhàn)略的實施。少數(shù)橋梁橫向剛度不足，導(dǎo)致橋上貨物列車脫軌事故多次發(fā)生。新設(shè)計的高速鐵路橋梁橫向剛度能否確保列車安全運行是橋梁設(shè)計時必須回答的問題。國內(nèi)外對鐵路橋梁橫向剛度作了大量的研究，取得了豐富的成果。由于列車脫軌分析理論未能突破，鐵路橋梁橫向剛度問題沒有很好解決。在前人研究工作的基礎(chǔ)上，本文對列車脫軌分析理論與鐵路橋梁橫

2、向剛度限值進行了研究。主要的研究內(nèi)容和取得的成果如下： (1)論證了列車脫軌力學(xué)機理是列車-橋梁(軌道)系統(tǒng)橫向振動喪失穩(wěn)定，提出了列車脫軌能量隨機分析理論，自主開發(fā)了一套列車脫軌分析軟件。 (2)分析了酉水橋等4個橋上列車是否脫軌實例。計算結(jié)果均與實際情況一致，進一步論證了列車脫軌能量隨機分析理論是正確可行的。 (3)提出了預(yù)防脫軌的橋梁橫向剛度限值分析方法，算出了提速線鋼橋橫向剛度限值。提速線32 m和40

3、m上承式鋼板梁橫向剛度寬跨比限值分別為1/13.6和1/15.7。提速線3×80 m單線下承連續(xù)鋼桁梁的寬跨比限值為1/12.1。本文制定的限值為修訂鐵路鋼橋橫向剛度規(guī)范限值提供了參考。 (4)分析南京長江鐵路大橋128 m簡支鋼桁梁等5座橫向振幅超過《橋檢規(guī)》限值橋梁的列車走行安全性。計算結(jié)果為設(shè)計車速下這些橋上列車不會脫軌，與長期橫向振幅超限下行車未發(fā)生脫軌的實際情況符合。解決了橫向振幅超限橋梁的列車走行安全性分析問題。分析

4、結(jié)果得到了相關(guān)鐵路局的肯定和采用，取得了巨大的經(jīng)濟效益。 (5)提出了鐵路橋梁橫向振幅行車安全限值分析方法，算出了提速線預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的橫向振幅行車安全限值。提速線24 m和32 m預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋橫向振幅行車安全限值分別為L/4411和L/3980。綜合分析，取L/4500作為預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁橋的橫向振幅行車安全限值建議值，為橋梁檢定和《橋檢規(guī)》修訂提供了參考。 (6)提出了橋上列車脫軌控制分析方法及橋梁抗