检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2023年第9期54卷 3776-3785页

作者：肖宏崔旭浩令行刘光鹏张智海王阳迟义浩北京交通大学轨道工程北京市重点实验室北京100044 北京工业大学城市建设学部北京100124 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

为了系统研究列车荷载作用下弹性轨枕对有砟道床力学特性的影响,首先,采用离散单元法建立了考虑道砟颗粒棱角特征的精细化道床模型;其次,结合现场动态测试结果,验证所建模型的正确性;最后,分析了弹性轨枕对道砟颗粒接触力、道砟颗粒摩... 详细信息

为了系统研究列车荷载作用下弹性轨枕对有砟道床力学特性的影响,首先,采用离散单元法建立了考虑道砟颗粒棱角特征的精细化道床模型;其次,结合现场动态测试结果,验证所建模型的正确性;最后,分析了弹性轨枕对道砟颗粒接触力、道砟颗粒摩擦耗能、道砟颗粒运动以及道床变形等行为的影响。研究结果表明:弹性轨枕可以通过弹性垫层的变形从而起到缓冲作用,使列车动荷载分配更均匀,将荷载的分担比降低了5.67%,减小车轮正下方道砟颗粒的受力,减缓道砟颗粒因受力过大而破碎粉化的趋势;弹性轨枕可以降低道床的整体振动,从而降低列车荷载作用下道砟颗粒之间的滑动程度,减缓道砟颗粒摩擦耗能的增长速率,减少道砟颗粒磨耗粉化;弹性轨枕增大了列车动荷载作用下轨道的弹性变形,却降低了道砟颗粒的转动角速度以及道砟颗粒的塑性位移,有助于保持道床的稳定性,减缓道床沉降和变形的速度,延长轨道的使用寿命并降低维护成本。

关键词：有砟道床弹性轨枕离散元力学特性动力响应

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隧道内有砟轨道铺设弹性轨枕的动力特性分析

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铁道学报 2018年第1期40卷 87-93页

作者：蔡小培谭诗宇沈宇鹏蔡向辉北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中铁第一勘察设计院集团有限公司线路运输处陕西西安710043

弹性轨枕已被应用于国内外多条有砟轨道线路,铺设于路基、桥涵地段以减小道砟受力。为探明隧道内有砟轨道铺设弹性轨枕的适用性及其减振性能,基于动力学理论与有限元法,建立车辆-有砟轨道-隧道空间耦合动力学模型,分析弹性轨枕对车辆、... 详细信息

弹性轨枕已被应用于国内外多条有砟轨道线路,铺设于路基、桥涵地段以减小道砟受力。为探明隧道内有砟轨道铺设弹性轨枕的适用性及其减振性能,基于动力学理论与有限元法,建立车辆-有砟轨道-隧道空间耦合动力学模型,分析弹性轨枕对车辆、轨道以及隧道动力响应的影响,并对枕下垫层合理刚度进行探讨。结果表明:弹性轨枕能保证隧道内行车的安全性和平稳性,车辆动力学指标变化不大;枕下垫层会导致钢轨、轨枕垂向位移显著增加,但可大幅降低有砟道床动态响应;相比普通有砟轨道,弹性轨枕具有很好的减振效果,隧道壁振动最大减小17dB,发生于80Hz中心频率处;从控制轨道振动和位移、保证减振效果的角度考虑,建议枕下垫层刚度取40~60kN/mm。

关键词：弹性轨枕有砟轨道隧道动力响应减振

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基于PFC-FLAC耦合的弹性轨枕力学特性分析

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铁道学报 2021年第5期43卷 144-152页

作者：崔旭浩肖宏北京交通大学轨道工程北京市重点实验室北京100044

采用离散单元法建立了具有棱角特征的精细化道床模型,采用有限差分法建立了可考虑变形的连续介质轨枕模型,推导了组合道砟颗粒与有限差分单元之间的接触位移关系,通过在轨枕与道床之间设置耦合边界进行力和位移的交互实现二者的耦合计算... 详细信息

采用离散单元法建立了具有棱角特征的精细化道床模型,采用有限差分法建立了可考虑变形的连续介质轨枕模型,推导了组合道砟颗粒与有限差分单元之间的接触位移关系,通过在轨枕与道床之间设置耦合边界进行力和位移的交互实现二者的耦合计算,依据现场实测结果验证了模型的正确性。对建立的弹性轨枕有砟道床和普通轨枕有砟道床施加动荷载,对比两者的计算结果发现:弹性轨枕可以增大轨枕底面与散体道砟之间的接触面积,减小接触应力;弹性轨枕可以有效减少道床顶层范围内道砟颗粒之间较大接触力的出现;弹性轨枕可以降低道床内部道砟颗粒之间的平均接触力和最大接触力;道砟颗粒之间接触力的概率密度随着接触力的增大而逐渐减小,铺设弹性轨枕可以减低道床内部较大接触力出现的概率,起到保护道砟的作用;弹性轨枕可以减小道床的振动加速度;从控制轨枕-道床结构的振动水平和道床的弹性变形量等角度综合考虑,建议枕下胶垫的合理静刚度取值为70~100 kN/mm。

关键词：有砟道床弹性轨枕 PFC-FLAC耦合力学特性

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弹性轨枕+道砟垫有砟轨道疲劳性能试验研究

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铁道标准设计 2018年第12期62卷 40-45页

作者：闫雪沈毓婷耿浩霍新伟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

为研究弹性轨枕+道砟垫有砟轨道结构疲劳损伤特性,建立轨道结构实尺模型,开展疲劳试验,探究轨道结构在周期循环荷载作用下的疲劳特征,通过测试钢轨、轨枕位移,轨距,道床沉降高度,轮轨力变化规律来反映轨道结构的疲劳特性。试验结果表明:... 详细信息

为研究弹性轨枕+道砟垫有砟轨道结构疲劳损伤特性,建立轨道结构实尺模型,开展疲劳试验,探究轨道结构在周期循环荷载作用下的疲劳特征,通过测试钢轨、轨枕位移,轨距,道床沉降高度,轮轨力变化规律来反映轨道结构的疲劳特性。试验结果表明:300万次疲劳荷载前后,弹性轨枕+道砟垫有砟轨道各部件均保持完好;钢轨和轨枕在循环荷载作用下,两者位移逐渐减小并趋于稳定;轨距基本保持不变;道床因循环荷载作用逐渐密实,在加载初期其高度有所下降,后期保持不变;轮轨力在加载过程中基本保持稳定。反映出弹性轨枕+道砟垫有砟轨道在循环荷载作用下,仍能够保持良好的几何形位及受力状态,耐久性良好。

关键词：有砟轨道弹性轨枕道砟垫疲劳试验疲劳损伤特性

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弹性轨枕与道砟垫组合有砟轨道结构减振效果分析

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铁道建筑 2024年第5期64卷 59-63页

作者：贺天龙中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院) 西安710043

以西安地铁16号线一期工程沙河滩车辆段规划上盖小学建筑区域为工程背景,开展不同车速下轨道结构减振响应现场测试,并与普通碎石道床进行对比,利用分频振级和最大Z振级两种评价指标研究弹性轨枕与道砟垫有砟轨道结构的组合减振效果。结... 详细信息

以西安地铁16号线一期工程沙河滩车辆段规划上盖小学建筑区域为工程背景,开展不同车速下轨道结构减振响应现场测试,并与普通碎石道床进行对比,利用分频振级和最大Z振级两种评价指标研究弹性轨枕与道砟垫有砟轨道结构的组合减振效果。结果表明:采用弹性轨枕减振垫碎石道床时,曲线地段钢轨和轨枕的垂向加速度比直线地段有明显增大,而地表加速度差别不大;随着列车速度增大,钢轨、轨枕和地表的垂向加速度总体呈增大趋势,曲线地段加速度变化波动明显,建议该曲线地段列车运行速度小于15 km/h;弹性轨枕减振垫碎石道床减振频段为4~100 Hz,与普通碎石道床相比,两种减振指标条件下弹性轨枕减振垫碎石道床的减振效果均达12 dB以上,减振效果良好。

关键词：地铁有砟轨道弹性轨枕道砟垫分频振级最大Z振级减振效果

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弹性轨枕对重载铁路有砟轨道结构受力及变形特征的影响

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铁道建筑 2021年第6期61卷 103-106页

作者：尤瑞林许良善吉克钟源明郭林泉中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 中国铁路太原局集团有限公司太原030013 中国铁路南宁局集团有限公司南宁530000

建立重载轨道结构有限元模型,分析了列车荷载作用下,不同枕下垫板刚度、不同道床厚度条件下铺设弹性轨枕对重载铁路有砟轨道结构受力及变形特征的影响,并与铺设普通轨枕地段进行了对比。结果表明:枕下垫板刚度对有砟轨道结构受力和变形... 详细信息

建立重载轨道结构有限元模型,分析了列车荷载作用下,不同枕下垫板刚度、不同道床厚度条件下铺设弹性轨枕对重载铁路有砟轨道结构受力及变形特征的影响,并与铺设普通轨枕地段进行了对比。结果表明:枕下垫板刚度对有砟轨道结构受力和变形特征影响较大,随着枕下垫板刚度增大,钢轨的垂向位移逐渐减小,钢轨支点反力、道床垂向位移、道床与基底的垂向应力非线性增大;对于重载铁路,枕下垫板刚度在70~100 kN/mm取值既可控制钢轨垂向位移不超过1.8 mm,又可减轻轨道部件受力、延长道床养护维修周期;道床厚度相同条件下弹性轨枕地段钢轨、道床的垂向位移大于普通轨枕地段,而钢轨支点反力、道床压应力、轨枕弯矩均有所降低,其中钢轨支点反力降低了8.6%,道床最大压应力降低了4.5%,枕中截面负弯矩降低了41.3%。

关键词：重载铁路有砟轨道合理刚度计算分析弹性轨枕枕下垫板轨道变形轨道受力

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弹性轨枕有碴轨道的基础试验与动力分析

弹性轨枕有碴轨道的基础试验与动力分析

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作者：张雷西南交通大学

学位级别：硕士

为了满足社会经济发展的需求,我国铁路在既有线上已经成功地实施了五次大提速,目前正在为第六次大面积提速做准备,同时高速客运专线也在紧张有序地筹备和建设中。在高速和重载的条件下传统的有碴轨道结构型式面临着严峻地考验。这为弹... 详细信息

为了满足社会经济发展的需求,我国铁路在既有线上已经成功地实施了五次大提速,目前正在为第六次大面积提速做准备,同时高速客运专线也在紧张有序地筹备和建设中。在高速和重载的条件下传统的有碴轨道结构型式面临着严峻地考验。这为弹性轨枕的工程应用带来了契机。本文对弹性轨枕枕下垫板材料、物理力学性能、外观形状等进行研究和比选;从理论上对枕下垫板试样静刚度进行近似计算;提出弹性轨枕成型方案和弹性轨枕制作成型工艺流程。对制成的弹性轨枕和普通轨枕分别进行室内基础试验,通过静载和动载试验比较两种轨枕的道床横向阻力、轨枕支承刚度、轨枕荷载力矩、道床的下沉特性和枕下垫板的疲劳耐久性能。试验表明弹性轨枕的道床横向阻力完全满足无缝线路铺设的要求,其支承刚度大大低于普通轨枕,轨枕的荷载力矩也比普轨枕低,道床的初期下沉量远远低于普通轨枕。采用车辆—轨道耦合动力学理论,分析计算了弹性轨枕有碴轨道与普通轨枕有碴轨道在相同工况下轮轨系统各个部件的动力响应。对两种轨道结构的动力响应逐项进行对比分析,并对部分动力响应进行功率谱分析,同时对不同垫板刚度下弹性轨枕的动力响应和不同速度下两种轨道的动力响应也进行分析。分析表明弹性轨枕不仅能减少道床的振动加速度和振动能量,而且还能降低轨道的动力响应作用频率、减少道床和路基的压应力。以上工作表明,弹性轨枕是目前我国高速重载有碴轨道强化的一项有效的技术对策。它的工程应用不仅在既有提速线上,而且在新建高速线路上都将发挥更加重要的作用。

关键词：弹性轨枕枕下垫板有碴轨道试验车辆-轨道耦合动力学

来源：评论

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高速铁路弹性轨枕有砟轨道力学特性试验研究

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土木工程学报 2015年第S2期48卷 81-87页

作者：马春生肖宏高亮北京交通大学轨道工程北京市重点实验室北京100044 中国铁路总公司北京100844

根据我国高速铁路设计相关规定,桥上有砟轨道地段应采用弹性轨枕或砟下垫,但目前对其研究较少。基于此,本文进行了系统的高速铁路桥上弹性轨枕有砟道床静、动力学特性试验研究,得出如下主要结论:1采用弹性轨枕后,道床的纵、横向阻力均... 详细信息

根据我国高速铁路设计相关规定,桥上有砟轨道地段应采用弹性轨枕或砟下垫,但目前对其研究较少。基于此,本文进行了系统的高速铁路桥上弹性轨枕有砟道床静、动力学特性试验研究,得出如下主要结论:1采用弹性轨枕后,道床的纵、横向阻力均较普通道床小,但能达到高速铁路有砟轨道的开通要求;2弹性轨枕有砟道床具有较小的支承刚度,能满足高速铁路钢轨支点刚度不大于30k N/mm的要求;3相对于普通道床,采用弹性轨枕后,会显著降低钢轨及桥梁的振动加速度,具有良好的减振、隔振性能;4采用弹性轨枕能有效减小道床的应力,大大减小线路养护维修工作量,体现了良好的优越性,适合于在桥上及岩质路堑等刚性基础地段铺设;5采用弹性轨枕会增大轮轨横向作用力及钢轨、轨枕的横向位移,使列车的运营安全性有所降低。总体上研究认为,在高速铁路桥上采用普通轨枕道床与弹性轨枕道床均能满足高速铁路有砟轨道开通的要求,但在满足高速铁路安全运营的前提下,从减小道砟受力,减少养护维修,提供良好的减振、隔振等方面考虑,建议高速铁路桥上有砟轨道采用弹性轨枕结构。

关键词：弹性轨枕桥上有砟轨道静力学特性动力学特性

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弹性轨枕关键参数对碎石道床减振性能的影响分析

弹性轨枕关键参数对碎石道床减振性能的影响分析

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作者：孙梦颖石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着地铁上盖物业开发的飞速发展,车辆段的用地功能已由传统的停车维护场所转向需要更加舒适的环境条件的高档办公及住宅用地。如何在既有运营车辆段针对轨道等级较低的碎石道床进行振动防治的升级改造,成为引起各界广泛关注的热点问题... 详细信息

随着地铁上盖物业开发的飞速发展,车辆段的用地功能已由传统的停车维护场所转向需要更加舒适的环境条件的高档办公及住宅用地。如何在既有运营车辆段针对轨道等级较低的碎石道床进行振动防治的升级改造,成为引起各界广泛关注的热点问题。本论文通过数值仿真的研究方法,探讨混凝土枕下粘接弹性垫层(简称弹性轨枕)的减振机理,以期为既有线车辆段的减振改造提供一种可行的改造措施。本文开展了以下研究工作及相关结论如下:(1)车-轨耦合动力学建模方法的研究由于振动控制问题涉及到列车与轨道动力相互作用,本文探讨了刚柔耦合动力学模型的建模思路及关键输入参数。分别利用UM针对列车建立多刚体动力模型,利用ABAQUS对道床及地层建立有限元模型,开展了刚柔耦合模型的研究。研究结果表明:多刚体动力模型能更好的模拟轮轨作用激励荷载,而有限元模型对振动在道床及土体的传播更具有优势。本文所研究的车轨耦合动力学模型通过刚柔耦合的建模思路,实现了碎石道床的振动机理的模型搭建。(2)车-轨耦合动力学模型的校核利用刚柔耦合动力学模型进行振动计算的关键难点问题为模型的有效性校核。特别是既有线碎石道床由于线路几何质量保持能力远低于无砟轨道,轨道的不平顺不能再沿用以往的理想轨道谱进行模拟。为此,本文分成粗调及精调分算的方式,研究了模型校核中的调参方法。研究结果表明:通过自定义轨道不平顺谱的构造,可大大提高校核模型与实测结果的一致性。本文的研究,实现了在12.5-200 Hz频段范围内计算与实测1/3倍频程钢轨垂向加速度振级误差控制在5%以内。(3)弹性轨枕减振关键参数的研究在校核模型的基础上,本文对弹性轨枕及列车运营速度等关键影响参数进行了案例试算,初步获得了影响弹性轨枕减振效果的关键参数及变化规律。研究结果表明:在15 km/h时速条件下,弹性轨枕可实现较好的减振效果,特别是在低频(<16 Hz)以及地铁列车典型振动频段(63 Hz-80 Hz),均具有5 d B以上的减振效果;在相同的弹性轨道参数条件下,由于自定义轨道不平顺的影响,车速越高,弹性轨枕在低频段的减振效果越好。

关键词：地铁车辆段碎石道床减振弹性轨枕车-轨耦合动力学

来源：评论

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重载铁路有砟轨道用弹性轨枕枕下垫层静刚度试验方法研究

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铁道建筑 2014年第11期54卷 136-139页

作者：尤瑞林范佳杜香刚中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081

在重载铁路有砟轨道区段铺设弹性轨枕可有效降低轮轨相互作用,减缓桥隧区段道砟粉化,从而延长轨道结构养护维修周期。有砟轨道弹性轨枕枕下垫层静刚度值是结构体系中的重要参数,直接影响弹性轨枕的应用效果。我国早期制定的标准中弹性... 详细信息

在重载铁路有砟轨道区段铺设弹性轨枕可有效降低轮轨相互作用,减缓桥隧区段道砟粉化,从而延长轨道结构养护维修周期。有砟轨道弹性轨枕枕下垫层静刚度值是结构体系中的重要参数,直接影响弹性轨枕的应用效果。我国早期制定的标准中弹性轨枕枕下垫层静刚度试验方法不尽合理。本文在总结对比国内外标准的基础上,结合室内试验,对弹性轨枕枕下垫层静刚度试验方法从枕下垫层静刚度大小的评估方法、试件的制作及支承状态、静刚度计算时荷载取值范围三个方面进行了优化,可为我国重载铁路有砟轨道弹性轨枕结构设计提供参考。

关键词：重载铁路有砟轨道弹性轨枕枕下垫层静刚度试验方法

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