橋上無砟軌道設(shè)計(jì)與維修理論

前言

第1章 典型傷損現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及成因研究

第2章 橋上無砟軌道合理溫度跨度研究

第3章 典型傷損靜力特性影響分析

第4章 典型傷損動(dòng)力特性影響分析

第5章 典型傷損維修影響研究

主要參考文獻(xiàn) 2100433B

本書在廣泛調(diào)查我國高速鐵路中橋上無砟軌道傷損類型、機(jī)理及維修方法的基礎(chǔ)之上，針對(duì)不同橋上無砟軌道損傷和維修問題進(jìn)行理論研究。通過建立的“無縫線路-無砟軌道-橋梁”靜力學(xué)耦合模型，研究橋上無砟軌道不設(shè)伸縮調(diào)節(jié)器的合理溫度跨度；依據(jù)對(duì)不同傷損條件下的“無縫線路-無砟軌道-橋梁”靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)耦合模型，研究梁端扣件膠墊滑出、鋼軌碎彎、凸臺(tái)拉裂、寬接縫開裂等典型傷損對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的受力和行車的影響，并從理論分析角度進(jìn)行橋上無砟軌道無縫線路典型傷損的限值研究；此外，初步提出鋼軌碎彎、凸臺(tái)拉裂、寬接縫開裂等橋上無砟軌道無縫線路典型傷損的整治方案并分析維修過程對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受力變形的影響。

第一章緒論

第一節(jié)國外橋上無縫道岔概況

第二節(jié)我國橋上無縫道岔概況

第三節(jié)橋上無縫道岔設(shè)計(jì)理論體系

第二章橋上無縫道岔縱向相互作用計(jì)算理論與分析

第一節(jié)岔—（板）—梁—墩一體化縱向相互作用計(jì)算理論

第二節(jié)有砟軌道簡(jiǎn)支梁橋與道岔縱向相互作用規(guī)律

第三節(jié)有砟軌道連續(xù)梁橋與道岔縱向相互作用規(guī)律

第四節(jié)無砟軌道連續(xù)梁橋與道岔縱向相互作用規(guī)律

第五節(jié)底座縱連無砟軌道橋上無縫道岔縱向相互作用規(guī)律

第六節(jié)道岔梁合理結(jié)構(gòu)與岔橋布置

第三章列車—道岔—橋梁系統(tǒng)耦合振動(dòng)計(jì)算理論

第一節(jié)列車—道岔—橋梁耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論

第二節(jié)列車—道岔—橋梁動(dòng)態(tài)安全性及舒適性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

第三節(jié)橋上無縫道岔計(jì)算參數(shù)

第四節(jié)橋上無縫道岔動(dòng)力相互作用規(guī)律

第四章橋上無縫道岔計(jì)算理論驗(yàn)證

第一節(jié)岔橋縱向相互作用理論驗(yàn)證

第二節(jié)車岔橋動(dòng)力相互作用理論驗(yàn)證

第五章橋上無縫道岔設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方法

第一節(jié)梁端橫移對(duì)線路平順性的影響規(guī)律

第二節(jié)橋上無縫道岔設(shè)計(jì)技術(shù)要求

第三節(jié)橋上無縫道岔設(shè)計(jì)方法

參考文獻(xiàn)2100433B

本書分為5章，主要內(nèi)容包括：緒論；橋上無縫道岔縱向相互作用計(jì)算理論與分析；列車——道岔——橋梁系統(tǒng)耦合振動(dòng)計(jì)算理論；橋上無縫道岔計(jì)算理論驗(yàn)證等。

無砟軌道計(jì)算參數(shù)

根據(jù)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選取基本計(jì)算參數(shù)。

為獲得最優(yōu)的軌道結(jié)構(gòu)，采用有限元梁-板模型研究了主要參數(shù)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)各組成部分力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律。如果沒有特殊說明，荷載作用于板中，CA砂漿彈性模量取300MPa，其它基本參數(shù)，計(jì)算結(jié)果中軌道板或底座彎矩均為每米范圍所受的彎矩值，單位取KN·m/m。

無砟軌道荷載

根據(jù)試算，荷載作用于板中和板端兩個(gè)位置時(shí)軌道結(jié)構(gòu)受力為最不利情況，因此選取這2種工況進(jìn)行研究。荷載作用于板中時(shí)，軌道板縱向正彎矩、底座縱橫向負(fù)彎矩較大；荷載作用于板端時(shí)，軌道板縱向負(fù)彎 矩、軌道板橫向正負(fù)彎矩、CA砂漿最大反力以及底座橫向縱橫向正彎矩較大。設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮這兩種荷載作用工況下的最大值。

無砟軌道扣件剛度

扣件剛度分別采用20KN/mm、40KN/mm、60KN/mm、80KN/mm進(jìn)行分析。軌道板和底座的彎矩以及CA砂漿最大反力都隨著扣件剛度的增大而增大，但是當(dāng)扣件剛度大于40KN/mm時(shí)，隨著扣件剛度增大，軌道板和底座的彎矩變化趨緩，底座的橫向負(fù)彎矩當(dāng)扣件剛度大于60KN/mm時(shí)反而有所減小。

無砟軌道軌道板

軌道板寬度分別采用2.0m、2.2m、2.4m、2.6m、2.8m進(jìn)行分析。

隨著軌道板寬度的增大，軌道板縱向彎矩逐漸減小；軌道板橫向正彎矩當(dāng)軌道板寬度小于2.4m時(shí)隨軌道板寬度的增大而增大，當(dāng)軌道板寬度大于2.4m時(shí)隨軌道板寬度的增大而減??；軌道板橫向負(fù)彎矩當(dāng)軌道板寬度 小于2.2m時(shí)隨軌道板寬度的增大而減小，當(dāng)軌道板寬度大于2.2m時(shí)隨軌道板寬度的增大而增大；CA砂漿反力當(dāng)軌道板寬度小于2.4m時(shí)隨軌道板寬度的增大而減小，當(dāng)軌道板寬度大于2.4m時(shí)變化不明顯；隨著軌道板寬度的增大，底座縱橫向正彎矩均逐漸減小，縱橫向負(fù)彎矩變化不明顯。

軌道板寬度為2.0m時(shí)，各別力學(xué)指標(biāo)明顯偏大，說明軌道板不宜太窄，同時(shí)可以看到軌道板寬2.2~2.4m是力學(xué)指標(biāo)變化的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此結(jié)合力學(xué)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度綜合分析，軌道板寬度取2.2~2.4m是合適的。

無砟軌道CA砂漿

CA砂漿彈性模量分別采用100MPa、300MPa、500MPa、1000MPa進(jìn)行分析。

隨著CA砂漿彈性模量的增大，軌道板彎矩減小，CA砂漿本身的反力增大，底座彎矩增大，其中軌道板縱向負(fù)彎矩和底座縱橫向負(fù)彎矩變化不明顯。

當(dāng)CA砂漿彈性模量大于300MPa時(shí)，各力學(xué)指標(biāo)變化趨緩，計(jì)算時(shí)其最大值可取300MPa，同時(shí)考慮CA砂漿彈性模量的離散性和軌道板受力的最不利情況，最小值取100MPa。

無砟軌道地基

地基彈性系數(shù)采用K30，分別按50MPa/m、190MPa/m，500MPa/m，1000MPa/m進(jìn)行分析。

隨著地基彈性系數(shù)增大，除軌道板橫向負(fù)彎矩增大外軌道板其它彎矩減小，CA砂漿反力變化不明顯，底座彎矩減小。由此可知，隧道、橋梁地段由于基礎(chǔ)剛度較土質(zhì)路基大，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)整體而言受力是有利 的。

列車豎向荷載作用下板式軌道最不利彎矩計(jì)算基本參數(shù)取值，同時(shí)考慮荷載作用位置以及CA砂漿彈性模量的離散性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，計(jì)算列車豎向荷載作用下板式軌道的最不利彎矩。

在板式軌道力學(xué)計(jì)算中，荷載作用位置、扣件剛度、軌道板寬度、CA砂漿彈性模量以及地基彈性系數(shù)等基本參數(shù)的取值是影響計(jì)算結(jié)果正確與否的主要因素，只有基本參數(shù)合理才能保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

計(jì)算列車豎向荷載作用下軌道板和底座的最不利彎矩時(shí)，荷載作用位置應(yīng)分別考慮位于板中及板端兩種工況；CA砂漿彈性模量應(yīng)考慮離散性，按100MPa和300MPa分別計(jì)算。

路基地段地基彈性系數(shù)采用K30時(shí)取190MPa/m是最不利情況，計(jì)算結(jié)果較隧道和橋梁地段偏大。