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小半径曲线无缝线路检修技术研究
| 论文题名： | 小半径曲线无缝线路检修技术研究 |
| 关键词： | 铁路轨道;小半径曲线;无缝线路;稳定性检修;有限元方法 |
| 摘要： | 本文结合以往小半径曲线无缝线路的现场调研,对胀轨跑道发生的现场实际发生过程及其规律进行了分析,论述了小半径曲线上铺设无缝线路的利弊,并从力学稳定角度和技术经济效果两方面进一步阐述了铺设无缝线路的优劣。 对南宁铁路局管段内小半径曲线无缝线路的道床横向阻力和扣件阻力矩在加强轨道结构下的实测资料进行了数理统计,得出了其相应的拟合公式。利用等波长模型和不等波长模型分别对小半径曲线上铺设无缝线路进行了稳定性检算,并根据无缝线路的理论知识,结合工程实例,计算出了试验段无缝线路的最大温升和最大温降,通过锁定轨温计算公式,得出了该段的锁定轨温。此外,结合当地的气候特点,依据测量的轨温与气温的差值,对计算公式中的修正值进行了优化,建议其值取4.rc,取值符合该段的气候条件,并能达到在保证钢轨强度的情况下,提高了无缝线路的稳定性。 根据优化后的设计锁定轨温,论证了铺设无缝线路的最小曲线半径。对造成两种模型检算结果差异的原因从三个方面进行了比较分析,对偏于安全的模型进行了修正,将修正后的模型在相同矢度下与波长不等模型进行了比较。从力学角度出发,建立了与现场实际比较接近的模型。 利用有限元法解决在温度力作用下无缝线路特别是小半径曲线的臌曲失稳问题。建立包含钢轨、扣件、轨枕和道床阻力为一体的轨道框架模型,推导出了相应的数值计算公式。该模型还考虑了横向力对无缝线路稳定性的影响。得出了不同工况下钢轨横向位移-温度曲线,并与“统一公式”进行了比较。通过分析各影响因素的变化引起温度力与横向位移的变化规律及特点,为检修部门判断无缝线路是否稳定提供理论依据。 分析结果表明,有限元在研究无缝线路稳定性方面是可行的和有效的;有限元方法能计算出不同工况下的轨道结构从锁定轨温直到破坏全过程的横向位移,相对于“统一公式”,该方法考虑了各种复杂的工况,能更精确地反映轨道横向变形的趋势,便于现场应用。 本文运用建立的科学检测技术对小半径曲线上无缝线路的常见病害进行了详细调查,针对小半径曲线无缝线路的特点,总结出一套实际效果明显、便于操作的检修技术方案,为工务部门日常检修工作提出了建议及理念支持。 |
| 作者： | 周杰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 刘凤奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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