250kmh客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究

西南交通大学硕士学位论文250km/h客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究姓名：张珍珍申请学位级别：硕士专业：道路与铁道工程指导教师：刘学毅20090601250km/h客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究作者：张珍珍学位授予单位：西南交通大学相似文献(2条)1.学位论文杨广军车辆—无碴轨道—桥梁系统竖向耦合振动特性的研究2007进入21世纪以来,城市轨道交通、高速铁路和快速客运专线等有轨交通在我国迎来了历史性的发展机遇。将形成覆盖我国主要城市的城市公共交通、快速客运和高速铁路等网络。少维修、高稳定性的无碴轨道的开发与应用,是有轨交通轨道结构发展的必然趋势.但无碴轨道存在结构刚性大,同时反射部分噪声等缺点，因此减振降噪是无碴轨道结构设计必须解决的问题。由于无碴轨道结构的复杂性,目前国内外采用的车桥系统动力分析模型,大多没有详细考虑桥上轨道结构的建模以及车辆、无蹅轨道和桥梁之间的动力耦合作用.无蹅轨道结构减振理论研究的滞后,显然无法满足我国有轨交通快速发展的技术需求。本文着重探讨了无踏轨道结构对整个动力耦合系统(车辆、钢轨、无蹅轨道和桥梁等系统)的影响规律及其工程应用.本文的研究工作主要包括以下六个方面：(1)建立了较为完善的无碴轨道、桥梁和车辆耦合振动的模型:对于广泛应用于有轨交通的三种无碴轨道结构,即板式轨道、弹性支承块式轨道和浮置板式轨道,本文系统地分析了它们的结构特点.将其视为二级隔振系统,并根据轨道板长度尺寸的大小,建立了轨道板结构基于弹性支承上的自由一自由边界的梁和刚体两种模型,并且考虑了车辆、钢轨、无蹅轨道、桥梁运动方程的动力耦合作用,分别进行了系统的比较、分析和求解,同时讨论了两种模型的适用范围:给出了弹性支承的多跨连续Euler梁的理论模型以及本征值问题的求解方法,得到了连续支承Euler梁的本征值问题理论解,从理论上证明了将钢轨看作有限长简支梁的可靠性。(2)轨道板结构特性的减振分析:分析了轨道板的结构特性,即质量、抗弯刚度、高度和纵向布置等方面对车辆、无蹅轨道和桥梁耦合振动影响的规律,本文的分析表明轨道板的质量增加与车桥振动的改善无必然联系,而系统的振动与轨道板的抗弯刚度和轨道板的纵向布置有关,并定量分析了它们之间的关系；建议高架桥上的轨道板结构(包括浮置板)采用空心板,以减轻桥梁的恒载和增加轨道板的抗弯刚度.(3)轨道板下支承材料性能的减振分析：系统地分析了连续整体型轨道板和预制式轨道板下支承材料的刚度系数、阻尼系数和支承间距的变化等因素对钢轨、箱梁和车厢振动的影响规律,为了取得较为理想的减振效果,对支承材料的刚度系数和阻尼系数值给出了合理的取值范围,对轨道板下支承的材料特性的选择给出了建议.(4)钢轨下橡胶垫材料性能的减振分析:系统地分析了连续型轨道板和预制式轨道上或轨下橡胶垫的刚度系数、阻尼系数的变化对钢轨、桥梁和车厢振动的影响规律,为了取得较为理想的减振效果,对轨下胶垫的刚度系数和阻尼系数值给出了合理的取值范用,对轨下胶垫的刚度系数、阻尼系数等材料性能的选择给出了建议。(5)秦沈客运专线板式无碴轨道的减振结构优化设计：对秦沈客运专线沙河大桥桥上通过高速列车时不能满足车辆运行平稳性标准的情况,通过车桥耦合振动的分析,从轨道板的结构(采用空心板、增加截面抗弯刚度、修正纵向尺寸)、轨道板下的橡胶垫布置以及轨下胶垫的材料性能等方面通过车桥耦合振动分析等方面,提出了满足车辆运行平稳性标准和桥梁动力性能评定标准的若干改进的建议.(6)车桥耦合振动中轮轨作用力迭代求解方法和车辆模型的改进及校核:通过车桥耦合振动结果的分析,以及ANSYS软件的计算所进行的校核,对文献给出的车辆振动模型和轮轨接触力迭代求解方法给予了改进,结果的分析和比较表明了本文给出的改进方法的合理性.2.学位论文蔡成标高速铁路列车-线路-桥梁耦合振动理论及应用研究2004快速及高速运行条件下的列车、线路、桥梁动态相互作用问题己成为我国铁路实现跨越式发展亟需开展的基础性研究课题之一。　　本文在简要回顾国内外高速铁路技术发展以及车辆-轨道动力学、车桥振动研究的历史与现状的基础上，针对高速铁路列车、线路、桥梁动力相互作用问题，提出了将机车车辆、轨道及桥梁作为一个耦合大系统，以车辆动力学、轨道动力学、桥梁动力有限元方法为基础，以轮轨关系、线桥关系为联系纽带，应用数值仿真的方法来研究高速行车条件下轨道及桥梁结构的动力特性、行车的安全性和舒适性的研究思路。　　列车-线路-桥梁耦合动力学模型的正确性和完善程度对仿真结果的可靠性和准确性起着决定性的作用。为此，本文首先建立了比较完善的高速铁路四轴机车车辆以及六轴机车的动力学分析模型。模型中将机车车辆视为多刚体系统，充分考虑了车体、构架、轮对的横向、垂向、侧滚、摇头、点头自由度以及车辆悬挂系统的各种非线性因素。本文在国内首次针对高速铁路桥上有碴轨道、长枕埋入式无碴轨道、板式轨道、弹性支承块式轨道结构以及各种轨道的路桥过渡段建立了系统全面的动力学模型。模型中将钢轨模拟成离散弹性点支承基础上的无限长Euler梁，轨道板视为弹性地基上的等厚度矩形薄板，轨枕、支承块以及离散后的道床视为刚性质量块。同时，本文还根据离散系统动力问题的Hamilton变分原理，建立了桥梁结构的动力有限元方程，给出了桥梁结构动力分析中常用的空间杆单元、空间梁单元以及矩形受弯板单元的力学特性矩阵，并简要讨论了桥梁结构的阻尼矩阵以及特征值问题。　　本文对国内外有关机车车辆、轨道及桥梁的动力性能评价指标，如轮轨垂向力、轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数、车体振动加速度、未被平衡离心加速度、平稳性指标、桥梁挠度、桥梁自振频率、桥梁横向振幅、桥梁加速度等进行了详细的归纳整理。　　本文应用列车-线路-桥梁动力学仿真通用软件TTBSIM对秦沈客运专线常用跨度桥梁的车线桥动力性能进行了评估，同时通过仿真结果与综合试验结果的对比分析，验证了TTBSIM的功能和可靠性。　　最后，本文还研究分析了高速铁路桥上减振型板式轨道的动力特性，并将其与普通型板式轨道进行了对比分析，提出了轨下胶垫及轨道板下胶垫刚度的合理范围。本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1573002.aspx授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：f2e9191f-1e27-428c-8a36-9dd800c51acf下载时间：2010年8月20日