【博士】橋上無縫道岔縱向力計算理論與試驗研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度： 2008年　　隨著客運專線、快速鐵路和城市軌道交通的建設與發(fā)展，由于環(huán)保要求或地形的限制，有越來越多的無縫道岔設置在大橋、特大橋或高架結構上?！　≡跇蛏箱佋O無縫道岔，是無縫線路發(fā)展中遇到的一個重大技術課題。本文對橋上無縫道岔縱向力的計算理論開展研究，建立了橋上無縫道岔縱向力計算模型并編制了相應的計算程序，系統(tǒng)分析了橋上無縫道岔受力和變形規(guī)律，提出了橋上無縫道岔的設計原則和設計方法。本文的主要工作如下：　　(1)道岔．橋梁縱向相互作用關系。道岔．橋梁縱向相互作用本構關系是解決縱向力傳遞問題的基礎和關鍵，本文在系統(tǒng)分析國內(nèi)外無縫道岔結構的基礎上，對影響橋上無縫道岔縱向傳力的各種阻力參數(shù)的力學特性做了深入分析，提出了各種阻力參數(shù)的本構關系表達式。根據(jù)橋上無縫道岔縱向相互作用特點，首次提出了道岔一橋梁相互作用原理?！　?2)根據(jù)道岔一橋梁相互作用原理，本著模型總體上能反映橋上無縫道岔縱向力的傳遞特點，同時考慮計算方便性和可靠性的原則，結合目前計算力學的發(fā)展，提出了計算有砟、無砟軌道橋上無縫道岔縱向力的“岔一橋一墩”一體化模型。利用非線性有限元法對模型求解，并編制了功能強大的分析程序，該程序可以分析各種道岔和橋梁的布置型式　　(3)運用編制的計算程序，對橋上無縫道岔的伸縮力、撓曲力、制動力、斷軌力和組合荷載作用下的縱向力進行了分析，研究了組合荷載對橋上無縫道岔的影響。在對比國內(nèi)外橋上無縫線路設計方法和理論研究的基礎上，初步提出了我國橋上無縫道岔設計檢算方法?！　?4)對影響道岔一橋梁縱向力傳遞的主要因素進行系統(tǒng)分析，是本文的核心部分。分析了簡支梁、連續(xù)梁橋上無縫道岔(包括單組道岔、渡線和道岔群)的受力和變形規(guī)律，通過縱向位移阻力參數(shù)、道岔連接方式、橋梁下部結構剛度、橋梁跨度、橋梁結構形式、岔一橋相對位置等因素的分析，達到了清楚地認識橋上無縫道岔縱向力傳遞規(guī)律的目的，進而得出對計算參數(shù)取值和改善岔．橋受力狀態(tài)具有指導意義的結論?！　?5)綜合分析了有砟、無砟橋上無縫道岔的受力和變形規(guī)律，從縱向相互作用的角度提出橋上無縫道岔縱向設計原則，提出了典型車站的道岔、橋梁布置方式，為橋上無縫道岔設計提供了依據(jù)。　　(6)在浙贛線湄池l號特大橋上進行橋上無縫道岔縱向力試驗研究，對道床阻力、道岔基本軌伸縮力、道岔尖軌／心軌縱向位移，梁．軌相對位移等進行了系統(tǒng)測試。通過試驗研究，驗證了橋上無縫道岔縱向力計算理論。　　本文建立的橋上無縫道岔計算理論體系是比較完善的，計算模型、方法和程序正確的，仿真程序分析的結果是可信的，浙贛線簡支梁橋上無縫道岔的成功鋪設、現(xiàn)場試驗及安全運營表明本文的工作對橋上無縫道岔設計和運營維修具有重要的指導意義?！　?

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