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悬挂式单轨系统轨道梁结构优化设计研究
| 论文题名： | 悬挂式单轨系统轨道梁结构优化设计研究 |
| 关键词： | 悬挂式单轨;轨道梁结构;优化设计;用钢量;三维软件;有限元分析 |
| 摘要： | 随着城市化进程的不断推进，城市轨道交通以能耗低、污染小、运输能力大和服务性强等显著特点备受各大中小城市青睐。悬挂式单轨系统是可持续发展的城市轨道交通系统之一。目前，在国外一些发达国家应用较为广泛，但在我国还处在初步的研究探索阶段,缺少悬挂式单轨系统相关的设计规范和标准。而轨道梁作为悬挂式单轨系统的重要组成部分，结构具有其独特性。对悬挂式单轨轨道梁结构进行尝试性设计优化，设计合理轨道梁的结构和最优的参数组合形式，对我国制定悬挂式单轨系统轨道梁的标准规范和未来发展悬挂式单轨系统具有较大的理论和工程实用意义。 本文概述了悬挂式单轨系统的国内外发展概况，阐明了进行悬挂式单轨系统轨道梁结构优化设计的意义。详细介绍了轨道梁的设计理论、参数优化方法及轨道梁荷载分布情况。借助SolidWorks三维软件和ANSYS有限元软件分别对直线轨道梁和100m半径的曲线轨道梁进行了结构优化设计，即轨道梁跨度、加强筋和钢板厚度取不同值时，以1km悬挂式单轨系统的梁架桥用钢量最少为目标函数，同时满足钢结构需满足的稳定性、强度、刚度和截面几何尺寸等设计要求。对不同参数的轨道梁进行了有限元计算分析，比较各有限元分析结果得到了在满足强度、刚度的设计要求前提下，直线梁和100m半径曲线梁的最优组合参数结果，减少了轨道梁用钢量，降低了工程造价成本。 本文分析了直线和半径为100m的曲线轨道梁整梁的垂向挠度、走行面的翻转及轨道梁扭转等变形情况。讨论了轨道梁在自重、静活荷载、列车冲击荷载和横向导向力的受力情况下，不同跨度、加强筋间距和钢板厚度对轨道梁变形和1km梁架桥用钢量的影响。为悬挂式单轨交通系统的工程应用提供依据和参考。 |
| 作者： | 潘西湘 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王月明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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