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震后轨道变形对列车行车安全性影响研究
| 论文题名： | 震后轨道变形对列车行车安全性影响研究 |
| 关键词： | 高速铁路;地震灾害;轨道变形;行车安全 |
| 摘要： | 地震是种突发性的自然灾害，会造成铁路轨道结构的破坏。由于地震的影响，轨道可能产生变形，发生不同程度的水平、竖向弯曲等。有时轨道结构未受到明显破坏，但钢轨产生的横向和竖向变形对高速铁路行车安全构成严重威胁。铁路是重要运输路线，迅速恢复铁路畅通十分重要。轨道发生变形后，判断铁路线路是否能及时安全运行尤为关键。因此，有必要研究地震引起的轨道变形对列车安全的影响，本文针对震后轨道变形对行车安全影响开展了以下研究工作: 1.总结了国内外震后列车轨道变形破坏研究的现状，以及地震作用下列车行车安全性评估的理论和方法。对地震轨道产生变形特征及原因进行了分析，提出了震后轨道变形的模拟方法。结合现阶段已有的研究成果，将模拟的震后钢轨变形与原有轨道不平顺叠加作为轨道位移输入参数，研究轨道变形量大小对铁路安全行车的影响，建立列车行驶安全评估体系。 2.根据震后轨道变形的模拟方法，模拟出不同长度范围内钢轨竖直方向分别向上、向下和起伏弯曲的附加变形。基于列车运行安全性评估标准，考虑车速分别为200，250和300公里/小时情况下，计算分析了水平向轮轨力最大值和脱轨系数以及轮重减载率，三个安全指标与竖直方向轨道附加变形量之间的关系。结果表明:随着竖向变形量的增大，行车安全的三项指标值总体呈增长趋势，轮重减载率始终率先超过限值要求。竖向向上弯曲和向下弯曲变形对行车安全的影响几乎相同，但均略小于起伏弯曲。同种条件下竖向钢轨变形范围长度越短，列车行驶愈不安全。行车速度的增加导致最大安全变形量会有不同程度减小。本文给出了三种行车速度下钢轨竖直方向不同长度的向上、向下和起伏变形的最大安全变形量。 3.考虑不同的车速和钢轨变形长度范围情况，采用与竖向轨道变形分析相同的方法研究了震后钢轨水平横向的弯曲变形和蛇形变形对列车运行安全的影响。计算结果表明:横向变形量的增加，各个行车安全指标均有不同程度的增大行车安全性降低。同时发现增加相同大小的横向变形量要比竖向情况下对行车安全威胁更大。横向蛇形变形对行车安全的威胁比单向弯曲大。钢轨变形长度越大，水平横向所允许的安全变形量就越大。行车速度对横向变形行车安全性分析的影响不可忽视，在较高车速下，微小的横向变形也会导致列车发生脱轨。最后，本文给出了200，250和300公里/小时车速下行车，钢轨在水平横向上不同形式弯曲的最大安全变形量。 |
| 作者： | 张树强 |
| 专业： | 土木工程；防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 郭恩栋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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