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大跨桥上纵连板式轨道结构受力分析与试验研究

作　者: 朱颖
导　师: 刘学毅
学　校: 西南交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 无砟轨道纵连板大跨桥受力分析试验研究
分类号: U213.244
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 220次
引　用: 8次
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内容摘要

随着我国客运专线的建设，将有大量无砟轨道铺设到桥梁上。新北碚嘉陵江大桥纵连板式无砟轨道是国内乃至世界上首次在如此大跨度桥上铺设的无砟轨道。其设计理念、设计方法和新材料的运用都是第一次尝试。因此，对新北碚嘉陵江大桥纵连板式无砟轨道结构进行理论计算分析以及试验研究，对于完善设计方法有重要意义。本文首先利用ANSYS结构分析软件建立轨—板—桥纵向计算模型，并采用该模型分析了在温度力、制动力、断轨力和断板力作用下轨道、桥梁各构件的受力情况。分析结果表明，温度力是桥上纵连板式无砟轨道结构的主要荷载。其次，对纵连板式无砟轨道相关结构进行了静态测试。主要测试了底座板的温度力和温度力作用下的梁板相对位移，以及限位台座和梁板固结机构的受力情况。静态测试结果显示，上述测试项目的变化规律基本相同，都随温差增大而增大。最后，对纵连板式无砟轨道相关结构进行了动态试验。动态试验主要测试桥上纵连板式无砟轨道的动力参数，评估无砟轨道结构在不同运营条件下的强度安全储备，测试WJ-7型扣件主要部件在实际运营条件下的受力和变形，验证其设计参数，为优化无砟轨道结构设计提供参考，同时为客运专线无砟轨道结构的型式选择提供重要依据。动态试验结果表明，新北碚嘉陵江大桥纵连板式无砟轨道结构满足行车安全性要求，桥面的滑动摩擦副已实现滑动和降低梁板相互作用的功能，达到了设计要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-20
  1.1 无砟轨道的发展现状  10-16
    1.1.1 概述  10-11
    1.1.2 国外状况  11-15
    1.1.3 国内状况  15-16
  1.2 桥上无砟轨道的发展状况  16-19
    1.2.1 国外状况  16-17
    1.2.2 国内状况  17-19
  1.3 论文选题背景及实际工程意义  19
  1.4 本文的主要研究内容  19-20
第2章大跨桥上纵连板式无砟轨道结构  20-26
  2.1 新北碚嘉陵江大桥的基本情况  20-23
    2.1.1 桥梁概况  20-21
    2.1.2 桥梁结构设计主要参数  21-22
    2.1.3 梁部结构变形参数  22-23
  2.2 新北碚嘉陵江大桥上纵连板式无砟轨道结构  23-26
第3章大跨桥上纵连板式轨道纵向力分析  26-44
  3.1 轨—板—桥纵向作用关系及纵向力计算原理  26-29
    3.1.1 轨—板—梁纵向作用关系  26
    3.1.2 纵向力计算原理  26-27
    3.1.3 计算参数  27-28
    3.1.4 计算工况  28-29
  3.2 温度力作用下结构受力分析  29-34
    3.2.1 升温时的梁轨纵向力  29-32
    3.2.2 降温时的梁轨纵向力  32-34
  3.3 制动力、断轨力和断板力作用下结构受力分析  34-42
    3.3.1 制动力作用下的梁轨纵向力  34-37
    3.3.2 断轨力作用下的梁轨纵向力  37-40
    3.3.3 断板力作用下的梁轨纵向力  40-42
  3.4 小结  42-44
第4章大跨桥纵连板式轨道观测试验研究  44-54
  4.1 观测试验目的和意义  44
  4.2 试验内容和方法  44-47
    4.2.1 底座板纵向力测试  45
    4.2.2 梁板固结机构纵向力测试  45
    4.2.3 限位台座纵向力测试  45-46
    4.2.4 梁板相对位移测试  46-47
  4.3 底座板纵向力测点布置  47-49
  4.4 观测试验的结果分析  49-53
    4.4.1 底座板纵向力和梁板相对位移  49-51
    4.4.2 固结机构及限位台座纵向受力  51-53
  4.5 小结  53-54
第5章大跨桥纵连板式无砟轨道实车试验  54-72
  5.1 试验意义和内容  54-55
    5.1.1 试验意义  54
    5.1.2 试验内容  54-55
  5.2 测点布置  55-56
  5.3 测试方法  56-57
  5.4 试验过程  57-58
  5.5 结果分析  58-70
    5.5.1 列车行车安全指标与轮轨作用力  58-62
    5.5.2 钢轨、轨道板的垂向加速度  62-63
    5.5.3 板轨、梁板垂向位移  63-65
    5.5.4 板轨、梁板纵向位移  65-67
    5.5.5 梁板横向位移  67-68
    5.5.6 钢轨支点压力  68-69
    5.5.7 轨道板、底座板表面纵向应力  69-70
    5.5.8 WJ-7型扣件螺栓附加上拔力  70
  5.6 小结  70-72
结论与展望  72-74
  本文主要工作和结论  72-73
  进一步的研究展望  73-74
致谢  74-75
参考文献  75-78
攻读硕士研究生期间发表的论文  78

大跨桥上纵连板式轨道结构受力分析与试验研究

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