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温度力作用下有砟轨道无缝线路稳定性分析
| 论文题名： | 温度力作用下有砟轨道无缝线路稳定性分析 |
| 关键词： | 高速铁路;有砟轨道;无缝线路;温度力作用;运行稳定性 |
| 摘要： | 随着高速铁路的发展，无缝线路已经逐渐取代早期建设的普通线路。无缝线路没有普通线路所存在的钢轨接缝，使得旅客的舒适性列车的行车速度都得到了很大的提高。但是，没有轨缝也使得钢轨不能伸缩，导致钢轨中存在巨大的温度力。如果温度力过大，就会使轨道框架失去稳定，进而产生破坏。 本文通过对影响无缝线路稳定性的影响因素的理论分析，深入的分析了稳定理论和轨道的失稳特征，利用有限元理论，通过ANSYS有限元软件，建立有砟轨道有限元模型。在模型的建立过程中，考虑了钢轨相对于轨枕的转动、道床阻力的非线性、列车荷载导致的轨排浮起等因素。在模拟的过程中，利用荷载增量法，对影响无缝线路稳定性的因素进行仿真计算，得出其荷载—位移曲线。通过分析它们对无缝线路稳定性影响的特点，来探讨影响因素对无缝线路影响的一般规律。 经过分析得出，锁定轨温是控制钢轨内部温度力的标准，确定最合适的锁定轨温，可以从根本上解决钢轨内部温升太大或者太小的问题。钢轨的水平刚度、道床阻力、扣件阻力都会对无缝线路稳定性产生有利的因素，当钢轨的水平刚度、道床阻力、扣件阻力的增大时，无缝线路的稳定性也会随之增强;而钢轨温度力、轨道初始弯曲、车辆两转向架之间产生的负弯矩都对无缝线路产生不利因素，无缝线路的稳定性会随着钢轨温度力、轨道初始弯曲、车辆两转向架之间产生的负弯矩的增大而减小。轨道初始弯曲虽然无法消除，但对无缝线路稳定性影响最大的是，弯曲矢长比比较大的轨道初始弯曲处。所以在无缝线路的养护和施工中，要特别注意矢长比比较大的弯曲，对其进行消灭或者降低矢长比。由于为钢轨提供横向力的只有扣件和道床横向阻力，而现今的制造工业比较发达，钢轨的扣件一般都会满足无缝线路的强度要求，可以保证对钢轨的扣压力，但是，有砟轨道道床是由不同粒径的道砟堆砌而成的，它的受力情况非常复杂，其阻力也是比较难保证的。所以，道床横向阻力是保证稳定性最重要的因素。在铺设和线路的养护维修时，要时刻注重道床的状态，杜绝出现轨枕的空吊板，抽样调查轨枕周围道砟的级配情况。 总之，对无缝线路稳定性因素的分析和研究，对高速铁路的发展有着重大的意义。 |
| 作者： | 靳建伟 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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