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线路大维修施工作业的无缝线路稳定性分析
| 论文题名： | 线路大维修施工作业的无缝线路稳定性分析 |
| 关键词： | 无缝线路;稳定性分析;维修施工;有限元计算模型 |
| 摘要： | 我国把无缝线路作为铁路轨道的发展方向，无缝线路推广使用的关键在于它的稳定性，臌曲是轨道结构局部的一种爆发性破坏，俗称胀轨跑道。施工作业，包括破底清筛道床、大机综合维修、铺设无缝线路等对道床破坏性强的施工会造成道床阻力下降、轨道框架刚度降低、钢轨不平顺加剧，极易引发胀轨跑道。从事故统计中获知，胀轨跑道大多发生在作业中或以后，因此，对不同施工作业全过程（施工前、施工中、施工后）各主要工况进行全面稳定性分析十分必要，通过全面模拟不同轨道结构、施工方法等工况条件，找到线路大维修施工过程中的薄弱环节，以便从施工方面采取措施，从而确保无缝线路的稳定与行车安全。 为模拟线路初始不平顺、轨枕失效、空吊板和扣件扭矩等对无缝线路稳定性影响，本文采用有限元计算模型，实际轨道框架采用梁来代替，实际线路中道碴对轨枕的横向弹性阻力采用横向约束弹簧来模拟，实际线路中道碴对轨枕的纵向弹性阻力采用纵向约束弹簧来模拟，扣件及垫板产生的转动阻矩采用转动约束弹簧来模拟。在建立梁的应变与位移的几何关系时，认为轨道框架在轴向力作用下失稳是一个几何非线性稳定问题，在求解非线性方程组时，采用增量法求解，在每一增量步中进行两次计算，先进行线性分析，后进行非线性分析。考虑到道床横向阻力与横向位移、道床纵向阻力与纵向位移、扣件阻矩与钢轨轨枕间的相对转角均成非线性关系，采用分段线性曲线来模拟非线性曲线。本文推导了计算公式，编制了有限元分析程序，并得到了验证。 本文以大修清筛、大机综合维修、铺设无缝线路等施工为例，根据有关文献的道床横、纵向阻力及扣件扭矩测量资料等，模拟施工全过程各主要环节工况条件，通过稳定性分析，找到了薄弱环节，提出优化施工方法、控制措施等，并计算出相应施工作业允许轨温上限、允许作业当天及第二天的最高轨温等，对施工具有指导性。 |
| 作者： | 黄波 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 阎贵平;季文玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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