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土质路基CRTSI型板式无砟轨道垂向动力学分析及参数研究
| 论文题名： | 土质路基CRTSI型板式无砟轨道垂向动力学分析及参数研究 |
| 关键词： | 高速铁路;板式无砟轨道;土质路基;动力响应;受力分析 |
| 摘要： | 随着世界高速铁路的发展,无砟轨道形式得到了越来越广泛的应用。我国目前的高速铁路客运专线的轨道形式基本都是无砟轨道。相对于传统的有砟轨道,无砟轨道具有少维修、结构稳定性好、结构耐久性强、轨道平顺性好、刚度均匀性好和技术相对成熟等突出优点。但是,目前对于土质路基上无砟轨道的研究还不够深入,相关的经验还比较少,因此对土质路基板式无砟轨道的受力分析与参数研究有很重要的现实意义。 本文通过以土质路基上CRTSⅠ型板式无砟轨道结构为研究对象,建立了车辆-CRTSⅠ型板式无砟轨道动力学耦合模型,具体来说就是用ADAMS/Rail软件建立车辆模型和轮/轨耦合模型,轨道不平顺采用德国轨道低干扰谱作为轮轨振动系统的激励;同时,采用有限元软件ANSYS建立了土质路基CRTSⅠ型板式无砟轨道力学分析的梁板有限元模型。基于该模型,研究了速度变化对车辆和CRTSⅠ型板式无砟轨道结构振动系统的影响,同时研究分析了轨道参数变化对轨道结构的影响,通过对计算结果的分析得到以下结论。 1.研究分析了速度为250km/h时车辆和CRTSⅠ型板式无砟轨道的动力学振动响应,同时,分析研究不同行车速度时CRTSⅠ型板式无砟轨道结构的动力响应。研究结果表明,行车速度的增加对车辆和CRTSⅠ型板式无砟轨道结构的影响非常显著。随着行车速度增加,轮轨垂向力和车体垂向加速度都随之增大,钢轨、轨道板和底座板振动加速度和垂向位移也明显增加。轨道板和底座板的纵横向弯矩也随行车速度的增加而增大,当速度大于250km/h时,弯矩值增大非常明显。 2.研究了扣件刚度、CA砂浆弹性模量、轨道板弹性模量、底座弹性模量、地基弹性系数的五个参数的变化对轨道结构的影响。在综合考虑轨道结构的基础上,建议扣件刚度取50kN/mm～70kN/mm;轨道板弹性模量取35000MPa～40000MPa;CA砂浆层的弹性模量取100MPa～300MPa;底座板层弹性模量取30000MPa～35000MPa;地基系数在计算中取60MPa/m～80MPa/m。 |
| 作者： | 程俊杰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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