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深圳地铁减振垫单元板式无砟轨道结构设计理论与疲劳特性研究
| 论文题名： | 深圳地铁减振垫单元板式无砟轨道结构设计理论与疲劳特性研究 |
| 关键词： | 地铁结构;减振垫单元;板式无砟轨道;疲劳特性 |
| 摘要： | 中国高铁建设中的板式轨道技术的应用已相当成熟，达到世界领先水平。高铁板式轨道具有制造精度高、生产效率高、施工进度快、外表美观整洁、易于更换和维修等优点，但投资较大，不宜直接应用于地铁轨道上。需结合城市轨道交通的特点（行车密度大、减振要求高，但轴重轻、车速低等），借鉴高铁板式轨道的成熟技术进行调研，提出了一种减振垫单元板式无砟轨道结构，针对其进行相应的理论分析和试验研究，主要成果如下: (1)通过静力学分析和动力学检算，初步确定减振垫单元板式无砟轨道的技术参数。建议选用弹性模量小于或等于1000MPa的CA砂浆、竖向刚度为0.02N/mm3的减振垫、轨道板板长设置为4100mm、采用C60等级的混凝土。 (2)考虑轨道板结构形式对其减振效果的影响，理论仿真结果表明通过采用叠合板的设计方法增大轨道板的质量，可以部分减小底座板的振动响应，具有一定的减振效果。从普通设计改为叠合板设计，轨道板质量增大42％，底座板振动加速度级减小3％。建议在工程中采用叠合板结构形式。 (3)在疲劳加载500万次试验过程中，轨道板整体外观状况及系统其他子结构保持较好，板身混凝土并未发现明显的裂缝，子部件未发现较大变形或破损，结构疲劳性能良好;不同疲劳强度下，轨道系统节点静刚度最大值为77.75kN/mm，最小值为74.77kN/mm，疲劳加载过程中轨道系统节点静刚度的最大变化率仅为3.8％;在疲劳加载500万次后，轨道板节点静刚度最终稳定在158kN/mm，这与减振垫/CA砂浆组合的理论节点刚度164kN/mm基本一致;在CA砂浆泡水情况下，随着疲劳加载次数的增加，轨道结构静刚度并未发生显著变化，轨道结构的稳定性良好。 (4)针对减振垫单元板式无砟轨道结构开展隧道区间内动力学测试，实测结果表明减振垫单元板式无砟轨道断面分频振级均方根差值的平均值为11.8dB，列车额定荷载作用下钢轨最大垂向位移小于4mm。说明该理论指导设计的减振垫单元板式无砟轨道满足工程使用和减振需求，可进一步推广使用。 |
| 作者： | 周华龙 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王平;陈罄超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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