重載列車與軌道相互作用安全保障關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用

“重載列車與軌道相互作用安全保障關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”獲2019年度國家科技進步二等獎

“重載列車與軌道相互作用安全保障關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項目由西南交通大學(xué)聯(lián)合朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司、中車齊齊哈爾車輛有限公司等4家單位完成 。針對縱向沖動引發(fā)重載列車運行安全及軌道結(jié)構(gòu)運用安全等制約我國重載鐵路技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題，團隊開展了重載列車與軌道相互作用安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究，構(gòu)建了重載列車與軌道動態(tài)相互作用的系統(tǒng)分析方法，提出了降低重載列車縱向沖動技術(shù)，開發(fā)了減輕重載列車與軌道動力作用技術(shù)，在我國10多個重點工程中得到了大規(guī)模成功應(yīng)用，產(chǎn)生了重大社會經(jīng)濟效益，該成果在國際上產(chǎn)生了重要影響，被國際重載協(xié)會列入《重載鐵路運營最佳實踐指南》。

《列車-軌道-橋梁動力相互作用理論與工程應(yīng)用》闡述了作者及其研究組在列車軌道-橋梁動力相互作用理論與應(yīng)用研究領(lǐng)域所取得的系統(tǒng)性成果。全書共十章，前五章論述列車-軌道橋梁動力相互作用理論基礎(chǔ)，包括理論模型、動力學(xué)方程、系統(tǒng)激勵、數(shù)值仿真方法及其試驗驗證；第6章介紹列車-軌道-橋梁相互作用系統(tǒng)動力響應(yīng)的基本特性；第7章討論列車過橋動力性能評估方法與評價標準；后三章（第8、9、10章）通過選取有代表性的若干重點工程應(yīng)用實例，介紹列車-軌道-橋梁動力相互作用理論與安全評估方法在中國鐵路提速工程及高速鐵路工程中的應(yīng)用實踐?！读熊?軌道-橋梁動力相互作用理論與工程應(yīng)用》不僅理論性強，而且極具工程實用性，適合于鐵路工程特別是橋梁工程領(lǐng)域的研究、設(shè)計人員及工程技術(shù)人員閱讀參考，并可作為高等院校鐵道工程、橋梁工程、載運工具運用工程等專業(yè)方向的博士、碩士研究生教學(xué)用書。

序

前言

第1章 緒論

1.1 鐵路橋梁及其動力學(xué)問題

1.2 列車-軌道-橋梁動力相互作用研究歷史演進

1.3 列車-軌道-橋梁動力相互作用研究內(nèi)容

1.4 列車-軌道-橋梁動力相互作用研究方法

參考文獻

第2章 列車-軌道-橋梁動力相互作用模型

2.1 列車-軌道-橋梁系統(tǒng)動力相互作用原理

2.2 列車-軌道-橋梁系統(tǒng)動力學(xué)建模方法

2.3 機車車輛振動分析模型

2.3.1 四軸機車車輛模型及運動方程

2.3.2 六軸機車模型及運動方程

2.4 軌道結(jié)構(gòu)振動分析模型

2.4.1 軌道結(jié)構(gòu)振動模型

2.4.2 軌道結(jié)構(gòu)振動方程

2.5 橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型

2.5.1 基本單元模型

2.5.2 總體剛度矩陣和質(zhì)量矩陣

2.5.3 總體阻尼矩陣

2.6 輪軌相互作用分析模型

2.6.1 輪軌接觸幾何關(guān)系

2.6.2 輪軌法向力計算模型

2.6.3 輪軌蠕滑力計算模型

2.7 橋軌相互作用分析模型

2.8 列車-軌道-橋梁大系統(tǒng)動力學(xué)方程

參考文獻

第3章 列車-軌道-橋梁振動系統(tǒng)激勵

3.1 橋上軌道系統(tǒng)激勵

3.1.1 軌道幾何不平順的描述

3.1.2 典型軌道譜

3.1.3 軌道隨機不平順的數(shù)值模擬

3.2 橋梁系統(tǒng)激勵

3.2.1 橋梁徐變上拱

3.2.2 橋梁預(yù)拱度

3.2.3 梁體溫度變形

3.2.4 墩臺基礎(chǔ)工后沉降

3.3 環(huán)境激勵

3.3.1 地震激勵

3.3.2 風(fēng)荷載激勵

參考文獻

第4章 列車-軌道-橋梁動力相互作用仿真技術(shù)

4.1 列車過橋動力學(xué)仿真技術(shù)

4.2 列車-軌道-橋梁系統(tǒng)動力學(xué)仿真算法

4.2.1 新型快速顯式數(shù)值積分法

4.2.2 Newmark-β積分法

4.3 列車-軌道-橋梁系統(tǒng)動力學(xué)仿真綜合軟件TTBSIM

4.3.1 TTBSIM軟件的結(jié)構(gòu)

4.3.2 TTBSIM軟件的功能

參考文獻

第5章 列車-軌道-橋梁動力相互作用仿真軟件的試驗驗證

5.1 用于驗證TTBSIM軟件的列車過橋動力學(xué)試驗概況

5.1.1 秦沈客運專線高速試驗列車通過橋梁動力學(xué)現(xiàn)場試驗

5.1.2 京津城際鐵路高速列車通過橋梁動力學(xué)現(xiàn)場試驗

5.2 基于秦沈客運專線高速試驗列車過橋動力學(xué)試驗的驗證

5.3 基于京津城際鐵路高速列車過橋動力學(xué)試驗的驗證

參考文獻

第6章 列車-軌道-橋梁相互作用系統(tǒng)動力響應(yīng)特性

6.1 列車-軌道-橋梁相互作用系統(tǒng)動力響應(yīng)的基本特征

6.1.1 列車過橋時車輛動力響應(yīng)特征

6.1.2 列車過橋時軌道動力響應(yīng)特征

6.1.3 列車過橋時橋梁動力響應(yīng)特征

6.2 橋梁剛度對高速列車-軌道-橋梁系統(tǒng)動力特性的影響，

6.2.1 分析對象

第7章 列車-軌道-橋梁動力相互作用性能評估與優(yōu)化

第8章 列車-軌道-橋梁動力相互作用理論在鐵路提速工程中的應(yīng)用

第9章 列車-軌道-橋梁動力相互作用理論在高速鐵路橋梁工程中的應(yīng)用

第10章 列車-軌道-橋梁動力相互作用理論在特大型橋梁工程中的應(yīng)用2100433B

《上海軌道交通12號線工程關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》依托于上海軌道交通12號線工程，在介紹線路概況的基礎(chǔ)上，歸納了工程在設(shè)計、施工過程中遇到的多方面挑戰(zhàn)，諸如區(qū)間穿越過程中對高密度老舊民房、歷史文物的保護，超深、超大樞紐站基坑的施工等。

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