检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2025年第3期22卷 1029-1038页

作者：李沛成曾志平李平胡广辉叶梦旋田春雨中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010 江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂江西贵溪335424 根特大学结构工程与建筑材料系比利时根特9000 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055

复合轨枕是一种用于减小有砟轨道振动的常用结构。为研究有砟轨道铺设复合轨枕后的振动传递和衰减特性以及相对于普通混凝土轨枕的减振效果,建立有砟轨道铺设复合轨枕以及铺设普通混凝土轨枕的足尺对照试验模型。通过室内落锤试验机提... 详细信息

复合轨枕是一种用于减小有砟轨道振动的常用结构。为研究有砟轨道铺设复合轨枕后的振动传递和衰减特性以及相对于普通混凝土轨枕的减振效果,建立有砟轨道铺设复合轨枕以及铺设普通混凝土轨枕的足尺对照试验模型。通过室内落锤试验机提供不同强度的冲击荷载,并施加于不同试验模型的钢轨上,模拟列车运行时对结构产生的冲击作用。采集不同工况下,结构不同位置和深度在冲击荷载下的振动加速度数据,并从时域和频域2个角度对数据进行分析,探讨复合轨枕与混凝土轨枕之间的动力性能差异。试验研究结果表明,相对于混凝土轨枕,复合轨枕能起到很好的缓冲作用,显著降低道砟的振动峰值,降低道砟所受冲击力,有砟轨道铺设复合轨枕有利于振动沿竖向衰减,不利于沿纵向衰减。铺设复合轨枕后,道床和地面的振动衰减时长显著延长。铺设复合轨枕能较为显著降低道砟和地面振动,钢轨和轨枕承受了主要的高频振动能量,复合轨枕振动衰减作用较好,但对40~50Hz频段处振动衰减作用较差。铺设复合轨枕时,地面处Z振级插入损失可达3.339dB,铺设复合轨枕在降低道砟和地面的竖向振动强度的同时,也提高了轨枕振动强度。研究结果可为有砟轨道地段铺设复合轨枕的设计、施工、养护及优化提供参考。

关键词：有砟轨道复合轨枕落锤冲击试验研究减振特性

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复合轨枕有砟轨道动力性能试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第1期50卷 234-240页

作者：赵振航沈毓婷魏强江万红耿浩李成辉西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁路总公司工程管理中心北京100038 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

为研究复合轨枕有砟轨道动力性能,试验铺设轨道结构实尺模型,采用落轴冲击的方法,测试不同落轴高度冲击下钢轨、轨枕、道床、基础的加速度及钢轨的应变,并推算轨道动刚度和阻尼。研究结果表明:与弹性轨枕有砟轨道对比,复合轨枕钢轨加速... 详细信息

为研究复合轨枕有砟轨道动力性能,试验铺设轨道结构实尺模型,采用落轴冲击的方法,测试不同落轴高度冲击下钢轨、轨枕、道床、基础的加速度及钢轨的应变,并推算轨道动刚度和阻尼。研究结果表明:与弹性轨枕有砟轨道对比,复合轨枕钢轨加速度较大,衰减快;复合轨枕道床和基础加速度峰值略小,道床衰减较慢;2种轨道结构基础加速度衰减均较慢;在1～10 Hz范围内,复合轨枕振动能量较大,减小了其轨道钢轨和基础的振动,使得2种轨道动力特性差异较大;2种轨道弹性均很好,使得动刚度较小,复合轨枕和弹性轨枕轨道动刚度分别为28～32 kN/mm和38 kN/mm,阻尼分别为170～195 kN?s/m和146～178 kN?s/m。从减振性能角度考虑,复合轨枕有砟轨道效果更好。

关键词：振动复合轨枕动刚度阻尼

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基于功率流方法的再生复合轨枕减振机理研究

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铁道学报 2021年第11期43卷 129-136页

作者：赵振航付娜姚力李成辉石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 西华大学土木建筑与环境学院四川成都610039 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

复合轨枕通过自身的弹性变形,从轨枕本身增加了轨道结构弹性,为研究复合轨枕的减振机理,本文首先说明复合轨枕变形特点,并测试其相关参数,通过建立力学模型,基于功率流方法,揭示复合轨枕减振机理,复合轨枕功率流垂向分布特性。研究表明... 详细信息

复合轨枕通过自身的弹性变形,从轨枕本身增加了轨道结构弹性,为研究复合轨枕的减振机理,本文首先说明复合轨枕变形特点,并测试其相关参数,通过建立力学模型,基于功率流方法,揭示复合轨枕减振机理,复合轨枕功率流垂向分布特性。研究表明:压缩弹性模量是影响复合轨枕减振性能的关键参数,经测试可知其压缩弹性模量平均值为900 MPa,损耗因子为0.093;复合轨枕振动过程中内部消耗的能量大于Ⅲ型混凝土轨枕,减小向下传递的功率流,减小了道床的振动;复合轨枕承轨槽处振动较大,应引起重视;从轨道结构振动能量角度考虑,建议再生复合轨枕弹性模量取值为900~1500 MPa。

关键词：功率流复合轨枕振动能量有砟轨道

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复合轨枕有砟轨道温度适应性试验研究

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铁道科学与工程学报 2019年第3期16卷 I0001-I0001,606-609页

作者：赵振航刘增杰江万红耿浩闫雪李成辉西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁路总公司工程管理中心北京100038 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

针对复合轨枕线膨胀系数较大的特点,在步入式高低温室内铺设复合轨枕有砟轨道实尺模型,对轨道施加温度荷载,研究其温度适应性。试验中测试了不同温度下的轨距、轨枕长度变化量、钢轨和轨枕的温度。研究结果表明:复合轨枕随温度变化热胀... 详细信息

针对复合轨枕线膨胀系数较大的特点,在步入式高低温室内铺设复合轨枕有砟轨道实尺模型,对轨道施加温度荷载,研究其温度适应性。试验中测试了不同温度下的轨距、轨枕长度变化量、钢轨和轨枕的温度。研究结果表明:复合轨枕随温度变化热胀冷缩现象明显,进而引起轨距变化,环境温度变化10℃,复合轨枕有砟轨道轨距变化约0.78～0.81 mm。建议复合轨枕有砟轨道最好铺设在较恒温地区,如隧道内;若在高速铁路中铺设,复合轨枕年温差最大应不超过50℃,同时要注意控制铺枕温度。本文的研究可为复合轨枕的进一步推广提供技术指导。

关键词：复合轨枕轨距温度荷载适应性

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复合轨枕道床横向阻力增强方法

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铁道建筑 2020年第9期60卷 117-122页

作者：宋佳宁庞玲强伟乐井国庆中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为解决复合轨枕道床横向阻力不足的问题,基于复合轨枕材料和结构,提出横向阻力增强方案。采用3D扫描技术生成道砟颗粒模板库,构建轨枕-道床离散元三维模型,模拟分析了各种纹理复合轨枕对道床横向阻力的分担规律及其增强效果,并从细观层... 详细信息

为解决复合轨枕道床横向阻力不足的问题,基于复合轨枕材料和结构,提出横向阻力增强方案。采用3D扫描技术生成道砟颗粒模板库,构建轨枕-道床离散元三维模型,模拟分析了各种纹理复合轨枕对道床横向阻力的分担规律及其增强效果,并从细观层面分析了轨枕与道砟颗粒相互作用机理。结果表明:与普通条形复合轨枕相比,A1型,A2型,A3型,A4型,A5型纹理复合轨枕道床横向阻力可分别提高9.3%~11.4%,17.8%~23.6%,27.4%~32.0%,16.6%~21.8%,17.7%~21.2%;在复合轨枕与道砟接触表面设置纹理可增强轨枕表面与道砟颗粒之间的咬合,有效增大轨枕底面与道砟颗粒接触数目及轨枕侧面与道砟颗粒间平均接触力,提高枕底及枕侧阻力。

关键词：有砟道床横向阻力离散单元法复合轨枕表面纹理

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复合轨枕无砟轨道温度适应性分析

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铁道标准设计 2019年第7期63卷 35-40页

作者：耿浩赵健沈毓婷姚力西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 中国铁路总公司工程管理中心北京100844 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

为研究温度荷载对复合轨枕无砟轨道影响,分别建立长枕埋入式和双块式复合轨枕无砟轨道有限元模型,分析两种轨道结构在整体降温和温度梯度下的离缝长度和轨距变化量,并给出降温限值。结果表明:在整体降温条件下,两种轨道结构均产生离缝,... 详细信息

为研究温度荷载对复合轨枕无砟轨道影响,分别建立长枕埋入式和双块式复合轨枕无砟轨道有限元模型,分析两种轨道结构在整体降温和温度梯度下的离缝长度和轨距变化量,并给出降温限值。结果表明:在整体降温条件下,两种轨道结构均产生离缝,双块式轨道的轨距变化量随降温幅度变化较小,综合考虑离缝和轨距变化限值影响,长枕埋入式、双块式轨道降温幅度分别不应超过7,11℃;温度梯度下,两种轨道结构均不产生离缝,仅正温度梯度下长枕埋入式轨距变化量超过规范值。从复合轨枕轨道结构对温度适用性考虑,建议在较小温差地区如隧道内铺设双块式轨道,并注意浇筑时混凝土的温度。

关键词：复合轨枕无砟轨道温度荷载适应性离缝轨距

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复合轨枕道床横向阻力试验及优化分析

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铁道标准设计 2020年第8期64卷 27-33页

作者：井国庆宋佳宁强伟乐付豪白健北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 洛阳科博思新材料科技有限公司河南洛阳471000

复合轨枕设计应用灵活,适应性强,可适用于不同速度、轴重、轨距的线路;维修工作量小和寿命周期成本低;可循环利用,绿色环保。但由于复合轨枕自身密度及材质原因,其道床横向阻力较低,一定程度上限制了复合轨枕的应用。针对复合轨枕提出... 详细信息

复合轨枕设计应用灵活,适应性强,可适用于不同速度、轴重、轨距的线路;维修工作量小和寿命周期成本低;可循环利用,绿色环保。但由于复合轨枕自身密度及材质原因,其道床横向阻力较低,一定程度上限制了复合轨枕的应用。针对复合轨枕提出多种结构优化及细部优化方案,通过道床横向阻力试验,对比研究不同道床断面形式下各型复合轨枕与Ⅲ型混凝土轨枕道床横向阻力。结果表明,原型复合轨枕道床横向阻力为Ⅲ型混凝土轨枕的78%~84%,其随道床断面影响规律与Ⅲ型轨枕一致。A1型结构优化、A2型结构优化、B1型细部优化、B2型细部优化可使横向阻力分别提高至Ⅲ型混凝土轨枕的88%~91%、91%~96%、87%~90%、94%~97%。综合考虑生产、维修、成本等因素,本文推荐采用B2型细部优化。

关键词：铁路轨道有砟道床复合轨枕横向阻力优化方案

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复合轨枕减振特性及应用研究

复合轨枕减振特性及应用研究

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作者：赵振航西南交通大学

学位级别：博士

复合轨枕作为新兴的轨枕,具有弹性好的特点,可以从轨枕本身增加轨道弹性,对下部结构具有减振效果,且节能环保,符合我国绿色发展理念,具有较好的经济效益、社会效益。目前复合轨枕在国内应用较少,且针对复合轨枕物理特性、减振特性及其... 详细信息

复合轨枕作为新兴的轨枕,具有弹性好的特点,可以从轨枕本身增加轨道弹性,对下部结构具有减振效果,且节能环保,符合我国绿色发展理念,具有较好的经济效益、社会效益。目前复合轨枕在国内应用较少,且针对复合轨枕物理特性、减振特性及其轨道结构应用的研究存在不足,因此有必要充分研究复合轨枕及其轨道结构特性,为其进一步推广应用提供理论指导。本文在总结复合轨枕研究现状的基础上,根据复合轨枕的特性,对两种复合轨枕(再生复合轨枕、竹基复合轨枕)的减振特性及其应用开展研究。具体内容如下:(1)轨枕变形构成及复合轨枕参数研究根据轨枕工作状态及结构特点,提出了轨枕弹性变形由轨枕挠曲变形和压缩变形两部分构成,确定弹性模量是弹性轨枕的重要参数,特别是弹性好的复合轨枕。基于粘弹性基本理论,结合复合轨枕的特性,采用DMA的方法,设计试验测试复合轨枕的复数模量、储存模量、损耗因子等力学参数,试验结果可知两种复合轨枕的模量均远小于混凝土轨枕的模量,且模量随着加载频率的增大而增大;通过理论分析,验证复合轨枕的变形特点。(2)复合轨枕力学参数主曲线的预测及理论表征由于DMA的测试频率范围不能覆盖复合轨枕服役时承受的荷载频率范围,为准确获取复合轨枕动态力学行为,基于粘弹性材料温频等效原理(TTS),采用WLF方程,结合测试数据,预测不同参考温度下,复合轨枕的宽频力学参数;基于复合轨枕粘弹特性和理论模型,采用广义麦克斯韦模型表征复合轨枕动态力学行为。分析结果表明:广义麦克斯韦模型可以较好的反映复合轨枕频变特性,为复合轨枕动力特性分析提供了更为精确的理论模型。(3)复合轨枕有砟轨道减振特性的研究建立车辆-轨道动力学模型,为提高计算精度,模型中考虑复合轨枕的动态力学行为,采用功率流方法,与III型混凝土轨枕对比,分析客车和货车分别作用下两种复合轨枕振动能量传递、内部消耗特性,得到了振动能量沿轨枕纵向的分布特点,功率流在轨枕内部的传递特性,道床的减振效果,温度变化对复合轨枕轨道功率流传递的影响,从振动能量角度研究复合轨枕的减振特性。分析结果表明:功率流传递过程中,复合轨枕内部消耗明显大于混凝土轨枕,减小了功率流的向下传递,对下部结构起到减振作用。(4)环境敏感区域复合轨枕的减振效果研究为研究环境敏感区域复合轨枕有砟轨道的减振效果,以成兰铁路穿越环境敏感区域为例,建立了考虑复合轨枕粘弹性的车辆-轨道-隧道-围岩系统动力学模型,从轨道结构振动、隧道振动、断裂带振动等方面分析客车和货车分别作用下复合轨枕有砟轨道的应用效果,并以行车安全、轨道各结构受力和变形合理为前提,以减小道床、隧道、断裂带振动为目的,推荐了两种复合轨枕合理的相关参数。

关键词：复合轨枕功率流粘弹特性有砟轨道频域分析

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复合轨枕无砟轨道疲劳试验研究

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铁道标准设计 2019年第1期63卷 57-61页

作者：沈毓婷杨永明闫雪耿浩江万红西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 中国铁路总公司工程管理中心北京100844 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

复合轨枕无砟轨道是一种新型轨枕无砟轨道结构,通过开展复合轨枕无砟轨道疲劳试验研究其疲劳性能。试验建立复合轨枕无砟轨道实尺模型并对其施加300万次疲劳荷载,观察轨道各部件在疲劳加载前后的伤损情况,测试疲劳加载前后钢轨、复合轨... 详细信息

复合轨枕无砟轨道是一种新型轨枕无砟轨道结构,通过开展复合轨枕无砟轨道疲劳试验研究其疲劳性能。试验建立复合轨枕无砟轨道实尺模型并对其施加300万次疲劳荷载,观察轨道各部件在疲劳加载前后的伤损情况,测试疲劳加载前后钢轨、复合轨枕、道床板相对位移变化、轨距变化和道床板受力变化。试验结果发现:无砟轨道及其各部件在疲劳试验中均未出现疲劳损伤;轨道结构部件位移在加载前期略有波动,后逐渐减小并趋于稳定,道床板受力满足规范要求。研究结果表明:复合轨枕无砟轨道具有一定耐久性,为其进一步推广和应用奠定了基础。

关键词：复合轨枕无砟轨道疲劳性能

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铁路钢桁梁桥明桥面复合轨枕宏-细观力学行为研究

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铁道标准设计 2024年第2期68卷 60-67页

作者：阁军谊肖杰灵武志刚徐亚光王平西南交通大学土木工程学院成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 中国铁路太原局集团有限公司工务部太原030013 中国铁路成都局集团有限公司六盘水工电段贵州六盘水553000

复合轨枕是明桥面结构提质改造的重要举施,但复合成型工艺及材料特性对轨枕服役性能有直接影响。针对复合轨枕明桥面结构的特性,基于ABAQUS等仿真平台,分别建立复合轨枕的宏、细观有限元模型,从多尺度仿真角度研究列车轮载下复合材料密... 详细信息

复合轨枕是明桥面结构提质改造的重要举施,但复合成型工艺及材料特性对轨枕服役性能有直接影响。针对复合轨枕明桥面结构的特性,基于ABAQUS等仿真平台,分别建立复合轨枕的宏、细观有限元模型,从多尺度仿真角度研究列车轮载下复合材料密度,纤维束直径、取向和分布等因素对轨枕承载能力及变形影响。结果表明:增大纤维束直径、使纤维束充分分散,能够减少10%~30%的轨枕受力;改变纤维取向对提高轨枕承载力的效果较为显著,优化纤维分布取向能够使轨枕表面受力减小20%~30%;在此基础上提出“45°/0°/45°”的纤维束铺层结构,采用这种结构能在相同变形量控制水平下获得更高的承载能力,较全断面纵向铺层方案提升30%~50%。研究表明:利用复合轨枕的材料特性,优化生产制造工艺可提高其承载能力。

关键词：钢桁梁桥复合轨枕多尺度仿真复合材料承载能力

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