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大跨斜拉桥无砟轨道空间几何形位多维评估
1
作者 陈嵘 庞天棋 +4 位作者 薛旻 周俊宏 文明 王铭 吕涛 《铁道工程学报》 北大核心 2026年第1期26-31,共6页
研究目的:随着高速铁路的迅猛发展,为满足线路平顺性和跨越复杂地形的需求,大跨度桥梁被广泛应用在铁路上。由于无砟轨道与大跨度桥梁刚度相差较大,目前已出现轨道结构适应性不良、几何形位较差等问题,因此确保列车在大跨度桥上无砟轨... 研究目的:随着高速铁路的迅猛发展,为满足线路平顺性和跨越复杂地形的需求,大跨度桥梁被广泛应用在铁路上。由于无砟轨道与大跨度桥梁刚度相差较大,目前已出现轨道结构适应性不良、几何形位较差等问题,因此确保列车在大跨度桥上无砟轨道安全运行成为当前重要的议题。本文以实际工程为研究背景,以设计速度160 km/h、主跨688 m大跨度斜拉桥上无砟轨道为研究对象,从频域、时频域等维度出发,多维多角度探究轨道几何形位的平顺性。研究结论:(1)频域分析发现各工况的不平顺能量主要集中于长波频段(200 m以上),列车在跨中对轨道高低平顺性影响最大;(2)时频域分析得到跨中(里程688 m)、梁端处(里程100 m)的长波能量聚集的现象,且能量主要聚集在231.7~463.5 m及以上区段;(3)列车敏感波长与轨道主要不平顺能量波长相距较远,故列车在经过此大跨度桥时不会发生明显振动;(4)静态几何形位分析发现轨道不平顺幅值主要发生在跨中(688 m)、桥塔(344 m)区域附近;(5)对轨道动态不平顺进行分析,得到整体升温、整体降温工况下对动态不平顺的影响较大;(6)本研究结果可为大跨桥上无砟轨道优化设计提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度斜拉桥 无砟轨道几何形位 弦测法 小波变换 虚拟轨检
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地铁不同类型轨道对基础变形的适应能力研究
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作者 曾志平 齐星哲 +3 位作者 李沛成 郭骁 田春雨 吴达 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期195-206,共12页
地铁隧道的不均匀沉降会显著影响轨道结构的力学性能及运营安全。为研究在基础不均匀沉降变形作用下地铁不同类型轨道的变形特性以及其对基础不均匀沉降变形的适应能力,本文以我国地铁常用的4种轨道结构(即普通整体道床轨道、减振扣件... 地铁隧道的不均匀沉降会显著影响轨道结构的力学性能及运营安全。为研究在基础不均匀沉降变形作用下地铁不同类型轨道的变形特性以及其对基础不均匀沉降变形的适应能力,本文以我国地铁常用的4种轨道结构(即普通整体道床轨道、减振扣件式整体道床轨道、钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道)为研究对象,基于有限元法建立余弦型不均匀沉降条件下轨道系统空间分析模型,系统研究不同轨道类型对基础不均匀沉降变形的适应能力及其变形特性。研究表明:1) 4种轨道结构在基础沉降下的钢轨与道床变形曲线高度一致,沉降中心处变形最大,沉降波起止端存在局部上拱现象;2)普通整体道床轨道和减振扣件式整体道床轨道因纵向刚度较大,在沉降幅值大于20 mm和沉降波长小于10 m的条件下易发生非线性变形或上拱现象,对基础变形的适应能力较弱;相比之下,钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道因结构具有柔性特点,对基础变形的适应能力较强;3)钢弹簧浮置板轨道和减振垫浮置板轨道的轨道板顶面沉降值可用于判断基础沉降幅值,而对于普通整体道床轨道和减振扣件式整体道床轨道,仅能观测到道床顶面沉降值,难以准确判断沉降幅值。研究结果可为地铁轨道结构设计优化及基础变形作用下的轨道系统运营维护提供理论依据与工程参考。 展开更多
关键词 地铁 基础沉降 无砟轨道 浮置板轨道 有限元
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桩土相互作用对高速铁路轨道-桥梁系统损伤机制的影响
3
作者 周旺保 聂显灏 +2 位作者 余建 廖学虹 蒋丽忠 《中国铁道科学》 北大核心 2026年第1期41-55,共15页
地震将导致土体液化、基础沉降,进而造成梁体错动、桥面倾斜等灾害,因此在高速铁路轨道-桥梁系统震损机理研究中需充分考虑桩土相互作用的影响。为揭示构件震致损伤发展和传递机制,建立考虑柔性地基的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型,... 地震将导致土体液化、基础沉降,进而造成梁体错动、桥面倾斜等灾害,因此在高速铁路轨道-桥梁系统震损机理研究中需充分考虑桩土相互作用的影响。为揭示构件震致损伤发展和传递机制,建立考虑柔性地基的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型,统计并排列不同地震输入方向下关键构件达到损伤和破坏状态时对应的地震强度均值。结果表明:纵向地震作用下坚硬土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、剪力齿槽和桥墩,松软土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、剪力齿槽、固定支座、桩基;横向地震作用下坚硬土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、侧向挡块、剪力齿槽和桥墩,松软土体场地上的构件损伤顺序为滑动层、固定支座、桩基、侧向挡块、剪力齿槽;在纵向和横向地震作用下坚硬土体场地上的桩基始终处于完好状态,桥墩上的固定支座先于主梁上方的轨道结构发生损伤,松软土体场地上的桥墩始终处于完好状态,主梁上方的轨道结构先于桥墩上的固定支座发生损伤。因此,在坚硬和松软土体地区,应额外关注固定支座和轨道结构的震时安全,并做好震后维修工作。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁抗震 损伤机理 桩土相互作用 有限元
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基于谱单元法的钢弹簧浮置板轨道结构声振特性分析
4
作者 冯青松 陈谣 +2 位作者 李家臻 蒋剑 张凌 《噪声与振动控制》 北大核心 2026年第1期13-20,共8页
为探明城市轨道交通钢弹簧浮置板轨道结构振动与声辐射特性,基于改进傅里叶级数和谱单元法,推导钢轨和轨道板位移函数求解公式,并采用MATLAB软件编制基于谱单元法的求解结构振动及声辐射的计算模型。通过计算此模型的振动模态、声辐射,... 为探明城市轨道交通钢弹簧浮置板轨道结构振动与声辐射特性,基于改进傅里叶级数和谱单元法,推导钢轨和轨道板位移函数求解公式,并采用MATLAB软件编制基于谱单元法的求解结构振动及声辐射的计算模型。通过计算此模型的振动模态、声辐射,并与ANSYS、Virtual.Lab仿真模型计算结果及现场实测结果对比,验证了该模型的正确性。最后对比分析扣件刚度、道床板厚度和钢弹簧刚度等参数变化对轨道结构声振特性的影响。结果表明:钢轨的竖向振动位移响应主要集中在16 Hz以下;而声压能量在0~1500 Hz频段内的分布差异不大,其中在900~1200 Hz频段内存在噪声放大现象;扣件垂向刚度和钢弹簧垂向刚度对钢轨振动特性影响较大,其中,扣件刚度变化仅影响位移导纳幅值,而钢弹簧垂向刚度变化既影响导纳幅值也影响相应的频率,浮置板厚度对声压影响较大,当厚度为0.3 m时,声压峰值为其他板厚工况下的2.5~4倍,对于钢弹簧浮置板轨道板厚,0.3 m是应特别注意的数值。 展开更多
关键词 振动与波 钢弹簧浮置板轨道 谱单元 声振特性分析 减振降噪 参数分析
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考虑轮轨损伤的地铁车辆一系簧异常断裂机理分析
5
作者 文永蓬 徐祖翰 +2 位作者 钟硕乔 宗志祥 蔡溢婧 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对... 地铁车辆在长期服役过程中,车轮与钢轨的异常磨耗将导致不可避免的接触疲劳损伤,轮轨损伤相互耦合可能会给车辆运行安全带来威胁。某地铁车辆自2019年以来未达设计里程却偶发一系钢弹簧断裂问题,为了探明其原因,调研了现场断裂钢簧及对应的车轮多边形磨耗情况,结合运行线路钢轨的磨损状态,建立了考虑轮轨损伤的地铁车辆垂向动力学机理模型,分析了车轮多边形与钢轨波磨单独作用及二者产生拍振现象时车辆的垂向振动响应,讨论了不同波长轮轨损伤激励在不同相位差下的耦合作用。结果表明:一系簧发生断裂的车辆存在10阶车轮多边形,其运行线路存在主波长为250~315 mm的钢轨波磨。当车辆运行速度为70~80 km/h时可带来接近一系簧固有频率的激励,车轮多边形和钢轨波磨两种激励在一定条件下耦合将出现拍振现象,产生周期性瞬时冲击,极端情况下将恶化为持续性超标高负荷。一系簧长期处于轮轨损伤耦合异常作用,引起一系簧结构本身同频共振,是导致一系簧偶发断裂的重要原因之一。 展开更多
关键词 轮轨损伤 轮轨作用力 车轮多边形 钢轨波磨 拍振
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扣件纵向阻力随机性对桥梁轨道相互作用的影响规律
6
作者 闫斌 侯本光 +1 位作者 付贺鑫 刘文硕 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第2期655-662,共8页
面对复杂的现场环境,铁路扣件扭矩分布往往偏离安装设计值而具有一定随机性,扭矩值的随机分布会使扣件纵向阻力随机分布。为探明扣件纵向阻力随机性对桥上无砟轨道梁轨相互作用的影响,以WJ-8型常规阻力扣件为例,结合既有实验数据,假设... 面对复杂的现场环境,铁路扣件扭矩分布往往偏离安装设计值而具有一定随机性,扭矩值的随机分布会使扣件纵向阻力随机分布。为探明扣件纵向阻力随机性对桥上无砟轨道梁轨相互作用的影响,以WJ-8型常规阻力扣件为例,结合既有实验数据,假设扣件扭矩服从正态分布X~N(μ,σ^(2)),推导关联扣件扭矩的纵向阻力公式,建立考虑扣件纵向阻力随机分布的7×32 m高速铁路双线简支梁桥的有限元仿真模型,揭示扣件纵向阻力随机性对梁−轨系统在温度荷载、竖向活载和列车制动作用下的钢轨应力、桥墩内力和结构位移的影响。研究结果表明,温度荷载、竖向活载和列车制动作用下的钢轨应力、桥墩内力和梁轨位移的最大改变幅度均随扣件扭矩正态分布标准差σ的增加而增加;钢轨应力、钢轨位移和梁轨相对位移对扣件纵向阻力随机分布较为敏感,最大变化幅度分别为11.0%、10.5%和11.4%,而梁位移最大变化幅度仅为4.0%;考虑扣件纵向阻力随机性后,竖向活载作用下的桥墩内力变化较为明显,最大变化幅度为12.6%,而温度荷载和列车制动作用下最大变化幅度仅为3.3%和2.3%;为安全起见,在进行桥上无砟轨道设计时,鉴于扣件纵向阻力随机性会使系统响应增加,可考虑乘以1.05~1.15的安全系数。研究成果可为桥上无砟轨道结构的安全运营、状态评估及维修养护提供参考。 展开更多
关键词 轨道工程 纵向阻力 扣件扭矩 无砟轨道 随机分布
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重载铁路小半径曲线钢轨波磨对轨道动态响应影响
7
作者 王煜轩 刘朝阳 +2 位作者 王志丰 刘建华 张昌凡 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第3期55-61,共7页
钢轨波磨作为重载铁路中普遍出现的钢轨伤损类型,会诱发轨道结构产生病害。为探究钢轨波磨对重载铁路小半径曲线段轨道结构的动态响应,对某重载铁路进行现场动静态测试,分析小半径曲线段钢轨波磨的特征,获取钢轨打磨前后列车以不同速度... 钢轨波磨作为重载铁路中普遍出现的钢轨伤损类型,会诱发轨道结构产生病害。为探究钢轨波磨对重载铁路小半径曲线段轨道结构的动态响应,对某重载铁路进行现场动静态测试,分析小半径曲线段钢轨波磨的特征,获取钢轨打磨前后列车以不同速度运行时钢轨、轨枕及道床的动态响应。测试结果表明:所测区段钢轨已产生明显波磨损伤,钢轨打磨前外轨超过规范限值12μm的里程占测量总里程的20.73%,而内轨则占97.32%,接近100%;同时,内轨的粗糙度等级高于外轨,且完全超过限值。对波磨的处理主要通过消除钢轨表面不平顺来改善轮轨间的相互作用,以此减少轮轨冲击。在钢轨打磨后,列车通过该测试段时内、外轨的垂向力平均值分别为111.94 kN与110.75 kN,较打磨前减少7.69%与6.38%。在轨道结构垂向位移方面,钢轨打磨后的钢轨垂向位移较打磨前减少18.52%,轨枕垂向位移减少32.70%。在钢轨打磨后内轨、内轨处轨枕及内轨处道床的垂向加速度平均值分别为打磨前的85.94%、68.4%及66.7%,同时内轨处的道床垂向加速度在打磨前的增长速度远高于外轨,而在钢轨打磨后内轨处道床垂向加速度增长速度明显降低,此外钢轨、轨枕及道床的振动加速度均为曲线内侧大于曲线外侧。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨波磨 小半径曲线 轨道结构 动态响应
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高温荷载下纵连板式轨道接缝用聚氨酯混凝土的结构性能研究
8
作者 韩马锐 曾志平 +3 位作者 元强 李沛成 洪剑 王有能 《铁道学报》 北大核心 2026年第3期84-91,共8页
为主动缓解和避免纵连板式无砟轨道胀板上拱问题,探究纵连板式轨道接缝换填聚氨酯混凝土在高温荷载下的结构性能,考虑材料非线性、接触非线性、真实非线性温度荷载,建立包含植筋的精细化纵连板式无砟轨道三维有限元模型,与原C55普通混... 为主动缓解和避免纵连板式无砟轨道胀板上拱问题,探究纵连板式轨道接缝换填聚氨酯混凝土在高温荷载下的结构性能,考虑材料非线性、接触非线性、真实非线性温度荷载,建立包含植筋的精细化纵连板式无砟轨道三维有限元模型,与原C55普通混凝土作为接缝材料对比分析采用聚氨酯混凝土换填后的力学性能,研究换填后的最不利温度。结果表明:极端温度荷载下,换填为C60聚氨酯混凝土后,接缝处及接缝附近由于聚氨酯弹性混凝土变形释放了部分温度力,应力明显小于板中,效果显著;接缝处最大纵向压应力位于接缝下部,为14.79 MPa,上部柔性更大对温度力的释放效果更明显,宽接缝部分小于5 MPa,强度有保证;由轨道板中到板端,竖向位移先略增再明显下降,在靠近板端大致1/5板长处竖向位移最大,上拱位移最大为1.45 mm低于限值;极端高温工况下接缝处最大应力出现在51.31℃,进一步计算分析得到最不利温度仍为50℃左右。研究结果可为纵连板式无砟轨道长期服役性能保持提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 纵连板 聚氨酯混凝土 高温胀板
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基于神经网络代理模型的板式无砟轨道CA砂浆层脱空损伤识别
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作者 胡琴 张璧玮 +1 位作者 陈晗 管运豪 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期234-242,共9页
板式无砟轨道水泥乳化沥青(CA)砂浆层脱空损伤识别对保障轨道安全至关重要。提出了一种基于神经网络代理模型的时域稀疏贝叶斯学习方法,用于CA砂浆层的脱空损伤识别。代理模型融合了卷积神经网络与长短期记忆网络,采用双通道特征机制、... 板式无砟轨道水泥乳化沥青(CA)砂浆层脱空损伤识别对保障轨道安全至关重要。提出了一种基于神经网络代理模型的时域稀疏贝叶斯学习方法,用于CA砂浆层的脱空损伤识别。代理模型融合了卷积神经网络与长短期记忆网络,采用双通道特征机制、位置编码和残差学习策略,预测轨道板加速度响应。在损伤识别过程中,代理模型替代有限元仿真参与模型修正。结果表明,代理模型的加速度响应预测均方误差平均值为0.007,决定系数平均值为0.889。在损伤识别方面,所提方法可以同步识别砂浆脱空损伤位置与程度,并量化识别结果的不确定性。基于代理模型的损伤识别耗时仅为基于有限元模型修正的2.2%。所提方法在成功识别损伤的同时显著提升了计算效率,为轨道结构实时健康监测提供新的技术路径。 展开更多
关键词 稀疏贝叶斯学习 损伤识别 代理模型 板式无砟轨道
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超高海拔山区铁路实体桥墩早期损伤特性
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作者 元强 杨嘉霖 +1 位作者 张凯 饶惠明 《铁道学报》 北大核心 2026年第2期182-193,共12页
桥墩是交通基础设施的重要部件,探明超高海拔山区桥墩早期变形与伤损演变特征,对高原交通设施长期安全服役意义重大。在西藏昌都区域(海拔4360/4480 m)建设铁路实体桥墩,并对其早期温度场与变形特征开展监测;考虑环境气象变化与混凝土... 桥墩是交通基础设施的重要部件,探明超高海拔山区桥墩早期变形与伤损演变特征,对高原交通设施长期安全服役意义重大。在西藏昌都区域(海拔4360/4480 m)建设铁路实体桥墩,并对其早期温度场与变形特征开展监测;考虑环境气象变化与混凝土随机伤损累积,开发高原铁路实体桥墩早期多场耦合特征模拟分析方法,探明超高海拔山区严酷环境下铁路桥墩早期温/湿度场分布特征,揭示桥墩混凝土早期伤损演变行为。结果表明:超高海拔山区严酷气候条件下,桥墩早期开裂风险较大,14 d龄期内墩身混凝土最大拉应变为103.79×10^(-6);伴随龄期增长,主拉应变呈波动增长,混凝土受拉损伤累积,28 d内受拉损伤最大为0.395,混凝土裂缝失稳扩展。桥墩圆弧面与顶面伤损发展较快,降低水化热对墩身受拉损伤无显著影响,延长拆模龄期后受拉损伤略有下降。 展开更多
关键词 超高海拔山区 实体桥墩 多场耦合 早期变形 混凝土损伤
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地铁嵌入式轨道刚度试验及车致振动特性
11
作者 刘向明 王甲生 +3 位作者 徐磊 刘光胜 江辉煌 陈颖 《铁道建筑》 北大核心 2026年第2期89-94,共6页
为探明地铁嵌入式轨道振动特性及减振性能,本文制作不同弹性模量聚氨酯材料的嵌入式轨道试件,开展嵌入式轨道刚度研究;建立地铁列车-轨道-隧道-土体耦合动力学模型,对比嵌入式轨道、浮置板道床和普通道床的振动特性和减振效果。结果表明... 为探明地铁嵌入式轨道振动特性及减振性能,本文制作不同弹性模量聚氨酯材料的嵌入式轨道试件,开展嵌入式轨道刚度研究;建立地铁列车-轨道-隧道-土体耦合动力学模型,对比嵌入式轨道、浮置板道床和普通道床的振动特性和减振效果。结果表明:嵌入式轨道系统横向、竖向和纵向刚度均随着聚氨酯材料弹性模量的增加而增大,其中纵向刚度变化最显著。嵌入式轨道采用轨下连续支承,可显著降低钢轨振动加速度和轮轨相互作用力,车体振动加速度和Sperling指标处于较优水平。与普通道床相比,嵌入式轨道聚氨酯材料弹性模量取10 MPa时,其隧道壁Z振级降低6.57 dB,地表Z振级降低7.18 dB;聚氨酯材料弹性模量从10 MPa增至20 MPa,各项动力指标均有所增加但增幅较小,对Z振级的影响在1 dB以内。 展开更多
关键词 地铁 嵌入式轨道 轨道刚度 动力学模型 振动特性 减振效果
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大跨斜拉钢桁梁桥上无砟轨道纵向约束参数优化研究
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作者 刘昊明 肖杰灵 +2 位作者 李维 厚康恒 任西冲 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期54-61,99,共9页
大跨斜拉钢桁梁桥上无砟轨道应用较少,大跨斜拉钢桁梁桥上梁轨间纵向约束参数直接影响无砟轨道的受力与变形。为探明大跨斜拉钢桁梁桥上无砟轨道梁轨相互作用规律,改善结构纵向受力状态,以某主跨392 m高铁大跨斜拉钢桁梁桥为研究对象,... 大跨斜拉钢桁梁桥上无砟轨道应用较少,大跨斜拉钢桁梁桥上梁轨间纵向约束参数直接影响无砟轨道的受力与变形。为探明大跨斜拉钢桁梁桥上无砟轨道梁轨相互作用规律,改善结构纵向受力状态,以某主跨392 m高铁大跨斜拉钢桁梁桥为研究对象,基于有限元方法建立桥上梁轨纵向相互作用精细化模型,考虑不同温度及列车荷载作用,分析凹槽垫块纵向刚度、扣件纵向阻力等参数对无砟轨道结构受力、变形的影响,并探讨纵向约束参数的合理取值。研究表明:(1)温度荷载是主梁范围内钢轨纵向力的主要控制荷载,挠曲及制动荷载在加载范围内以较小程度影响钢轨纵向力;(2)垫块刚度变化时钢轨纵向力变化幅度不足0.05%,认为凹槽垫块纵向刚度对钢轨纵向力无影响;(3)凹槽垫块刚度降低时,凹槽纵向力减小,弹性垫块压缩量增加,刚度减小至75 kN/mm时垫块压缩量达到1.37 mm,超出容许变形量,存在损伤风险,在原始刚度基础上继续增大垫块刚度对其长期使用性能不利;(4)小阻力扣件较常阻力可减少凹槽受力约19.8%,减小垫块最大压缩变形约21.1%,建议在主桥梁端50 m内铺设小阻力扣件,垫块刚度取200 kN/mm,可降低梁轨相互作用的影响。 展开更多
关键词 无砟轨道 斜拉桥 大跨度钢桁梁 梁轨相互作用 参数优化
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钢轨焊缝平直度的数值模拟评估方法
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作者 高天赐 梁永超 +5 位作者 王刘翀 史一帆 王源 刘晓舟 罗钦 王平 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期37-43,共7页
为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直... 为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直尺以重力自平衡状态放置在焊缝处的姿态特征,并计算塞尺可以塞入的最大幅值;最后将模拟结果与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果进行对比,检测1 m平直尺+塞尺组合方式对不同形式焊缝的平直度测量效果。结果表明:本文提出的平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果基本一致,相差不超过0.05 mm;1 m平直尺+塞尺组合测量能够反映出对称焊缝和低接头焊缝平直度的真实状态,但是难以评估非对称焊缝的真实几何幅值。 展开更多
关键词 钢轨焊缝 平直度检测 数值模拟 焊缝平直度评估 焊缝几何不平顺
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轨道局部不平顺对车辆-轨道空间耦合振动影响分析
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作者 王海 雷晓燕 +2 位作者 罗信伟 潘鹏 汪翠 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第3期79-85,共7页
为建立车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,并考察其分析轨道局部不平顺时的适用性,总结车辆-轨道耦合系统动力响应规律,基于有限元法推导出三维车辆单元模型和新型三维轨道单元模型。构建采用“迹线法”求解轮轨接触几何参数和运... 为建立车辆-轨道空间非线性耦合系统动力学模型,并考察其分析轨道局部不平顺时的适用性,总结车辆-轨道耦合系统动力响应规律,基于有限元法推导出三维车辆单元模型和新型三维轨道单元模型。构建采用“迹线法”求解轮轨接触几何参数和运用“交叉迭代法”分别独立求解车辆子系统和轨道子系统动力学方程的算法。编写仿真计算程序VT_3DCI,通过与车辆-轨道垂向耦合模型计算结果对比,确保本文耦合模型的正确性。运用所建立的模型,分析列车高速通过钢轨低接头不平顺时的车辆和轨道结构动力响应。结果表明:(1)钢轨低接头不平顺对轮重减载率影响明显,1.4 mm低接头不平顺将导致轮轨脱离接触;(2)低接头导致轮轨产生激烈的冲击作用,引发过大的轮轨垂向力,0.6 mm低接头时轮轨力超规范最大允许值1.2倍;(3)车辆一系弹簧与二系弹簧能有效阻滞振动传递,经过低接头不平顺时车轮加速度响应为转向架响应的112倍,车体无明显响应;(4)通过1.8 mm钢轨低接头时钢轨加速度超允许值1.6倍,轨道板加速度在允许范围内。 展开更多
关键词 轨道局部不平顺 三维车辆单元 三维轨道单元 交叉迭代算法 低接头
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面向基础大变形的可调整双块式无砟轨道结构设计
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作者 禹雷 谈遂 +4 位作者 冯诚禹 张鲁顺 秦莹 吉哲颖 凌锋 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第1期25-33,共9页
路基大变形会引起无砟轨道结构自身受力和变形发生变化,剧烈的路基沉降/上拱变形甚至会导致无砟道床开裂、层间离缝或脱空等伤损,无砟轨道服役寿命和高铁运维安全面临严峻挑战。针对路基大变形地段可调整式双块式无砟轨道技术开展研究,... 路基大变形会引起无砟轨道结构自身受力和变形发生变化,剧烈的路基沉降/上拱变形甚至会导致无砟道床开裂、层间离缝或脱空等伤损,无砟轨道服役寿命和高铁运维安全面临严峻挑战。针对路基大变形地段可调整式双块式无砟轨道技术开展研究,借助数值仿真计算,建立路基-无砟轨道变形映射计算模型,对比分析优化前、后轨道结构对路基沉降/上拱变形的适应性。研究结果表明,沉降变形作用下,沉降波长为80 m时,优化后道床板的最大纵向拉应力较优化前有大幅度降低。上拱变形作用下,波长为40 m时,优化后的道床板纵向拉应力明显优于优化前。优化后底座板最大纵向拉应力虽然较优化前有所上升,但整体应力水平在可控范围内;CA砂浆层在不同上拱波长情况下,最大拉应力维持在0.119 MPa以内。优化后轨道结构的竖向位移随沉降/上拱幅值增大而增大,在沉降波长为80 m时较优化前有所降低,其余计算工况下优化前、后轨道结构竖向位移差异不明显,但由于优化后的无砟轨道结构可通过向灌注袋注入砂浆的形式抬高道床板,具有高度可调性,能更为灵活地应对轨道运营期的路基沉降/上拱情况。 展开更多
关键词 高速铁路 双块式无砟轨道 结构优化 路基变形 数值模拟
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大跨度铁路桥梁梁端扭转对梁端伸缩装置运动及受力影响
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作者 李智恒 雷占山 +3 位作者 王树国 令行 杨东升 徐井芒 《铁道学报》 北大核心 2026年第3期145-155,共11页
为研究大跨度铁路桥梁端部发生空间扭转对梁端伸缩装置运动性能的影响,基于运动学连接关系与瞬态动力学有限元接触算法,构建考虑剪刀连杆伸缩运动及活动钢枕与联结钢梁摩擦接触的多体动力学模型,开展梁端伸缩装置足尺试验研究,验证本文... 为研究大跨度铁路桥梁端部发生空间扭转对梁端伸缩装置运动性能的影响,基于运动学连接关系与瞬态动力学有限元接触算法,构建考虑剪刀连杆伸缩运动及活动钢枕与联结钢梁摩擦接触的多体动力学模型,开展梁端伸缩装置足尺试验研究,验证本文数值模型的正确性。分析在长期服役条件下梁端出现空间扭转时,梁端伸缩装置运动过程中的伸缩变形规律及关键部件受力特性分析,探究梁端伸缩装置出现卡阻、轨排歪斜等现象的原因。结果表明:不同形式的梁端伸缩装置在梁端扭转作用下响应有所差别;销轴垂向力增大了活动钢枕与上部结构的摩擦阻力,是导致梁端伸缩装置卡阻的原因;梁端扭转是梁端伸缩装置轨排出现纵向歪斜的主要原因。 展开更多
关键词 大跨度铁路桥梁 梁端伸缩装置 梁端扭转 运动学 受力特性
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基于有限元分析的CRTSⅢ型板式无砟轨道离缝病害成因
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作者 赵欣 尹子熙 汪优 《交通科技与经济》 2026年第2期62-69,共8页
CRTSⅢ型板式无砟轨道服役过程中,轨道板与自密实混凝土(SCC)层间结合力逐渐退化,诱发离缝病害,影响结构整体性能与行车安全。为探明离缝的主控因素及其形成机制,采用有限元建模方法,构建CRTSⅢ型轨道结构静力分析模型,考虑温度梯度荷... CRTSⅢ型板式无砟轨道服役过程中,轨道板与自密实混凝土(SCC)层间结合力逐渐退化,诱发离缝病害,影响结构整体性能与行车安全。为探明离缝的主控因素及其形成机制,采用有限元建模方法,构建CRTSⅢ型轨道结构静力分析模型,考虑温度梯度荷载、列车垂向荷载、SCC收缩及其耦合作用,模拟分析层间剪切应力响应与离缝发展机制。研究结果表明:SCC收缩是导致离缝的主控因素,当收缩率为4.5×10^(-4)时,层间最大剪应力达到0.96 MPa,已超过界面抗剪强度0.85 MPa,轨道板边缘率先出现开裂,随后逐步扩展为典型离缝;温度梯度与SCC收缩叠加作用进一步加剧剪应力集中,导致离缝发生的临界收缩率降低至约3.9×10^(-4)。揭示轨道板与SCC层间失效演化的耦合机制,提出可通过降低胶凝材料用量、引入膨胀剂及优化养护条件等方式有效控制SCC收缩率,减缓层间应力积聚,提高结构耐久性与服役安全性。 展开更多
关键词 隧道工程 CRTSⅢ型板式无砟轨道 有限元建模 离缝病害 自密实混凝土收缩
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高职“高速铁路轨道施工”课程教学设计与实践——以“CRTSⅢ型板式无砟轨道施工”教学项目为例
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作者 朱永伟 《内江科技》 2026年第3期156-158,共3页
基于全国职业院校技能大赛教学能力比赛要求,本文以高职“高速铁路轨道施工”课程中“型板式无砟轨道施工”教学项目为例,对接高铁施工员职业岗位能力标准,从整体教学设计、教学实施过程、学生学习效果、反思改进措施等五个维度进行系... 基于全国职业院校技能大赛教学能力比赛要求,本文以高职“高速铁路轨道施工”课程中“型板式无砟轨道施工”教学项目为例,对接高铁施工员职业岗位能力标准,从整体教学设计、教学实施过程、学生学习效果、反思改进措施等五个维度进行系统设计与实践,对同类课程教学设计与实践具有一定的借鉴和指导作用。“高速铁路轨道施工”课程是高职高速铁路轨道施工与维护专业的核心课程。 展开更多
关键词 高职 高速铁路轨道施工 CRTSⅢ型板式无砟轨道施工
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活动断裂带基础大变形作用下预制装配式无砟轨道-车辆动力响应研究
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作者 禹雷 谈遂 +3 位作者 王羽杰 吉哲颖 吴思行 刘钰 《铁道勘察》 2026年第1期26-32,共7页
为探究活动断裂带地段隧道底鼓与路基上拱对预制装配式无砟轨道平顺性及车辆运行安全性的影响差异,以太原地铁1号线工程为背景,构建隧道底鼓-轨面与路基上拱-轨面的变形传递及动力分析模型,对隧道底鼓和路基上拱向轨面的传递特征进行计... 为探究活动断裂带地段隧道底鼓与路基上拱对预制装配式无砟轨道平顺性及车辆运行安全性的影响差异,以太原地铁1号线工程为背景,构建隧道底鼓-轨面与路基上拱-轨面的变形传递及动力分析模型,对隧道底鼓和路基上拱向轨面的传递特征进行计算,并进一步分析隧道底鼓段和路基上拱段的车辆动力响应。研究结果表明,(1)隧道底鼓较路基上拱引起的轨面变形幅值更小、波长更大,并随着变形源深度的增加,会产生更小的轨面幅值和更大的轨面波长,且隧道底鼓产生的轨面变形峰值更大。(2)当车辆运行时,隧道底鼓段和路基上拱段的轮轨垂向力剧烈变化,轮重减载率、脱轨系数和车体垂向加速度显著增大,且隧道段车辆动力响应变化更加剧烈;当隧道底鼓幅值增加到30 mm时,车轮会出现悬空状态,增加脱轨风险。(3)隧道底鼓与路基上拱均会导致变形中心区域轮对失重,影响行车安全性;相较于路基上拱,隧道底鼓情况下轮对失重程度更为显著。 展开更多
关键词 地铁 隧道底鼓 路基上拱 无砟轨道 轨面变形 动力响应
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纤维改性泡沫混凝土力学性能及在轨道交通工程中应用潜力研究
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作者 陈丽雯 丰土根 《现代城市轨道交通》 2026年第4期29-36,共8页
纤维材料在基体中的桥接、阻裂作用,能够显著优化并提升材料的核心性能。文章选取聚丙烯纤维,研究泡沫掺量、纤维掺量、纤维长度对聚丙烯纤维改性泡沫混凝土物理力学特性的影响规律,试验中对纤维进行大掺量添加(1.5%~2.5%),为其在轨道... 纤维材料在基体中的桥接、阻裂作用,能够显著优化并提升材料的核心性能。文章选取聚丙烯纤维,研究泡沫掺量、纤维掺量、纤维长度对聚丙烯纤维改性泡沫混凝土物理力学特性的影响规律,试验中对纤维进行大掺量添加(1.5%~2.5%),为其在轨道交通等工程中的合理应用提供理论与试验支撑。文章采用正交试验设计方法,开展三因素五水平共25组工况的系统试验,结果表明:正交试验法可有效实现三因素对纤维改性泡沫混凝土物理力学特性影响的高效探究;3 mm短切聚丙烯纤维的长度参数难以发挥理想的增韧作用;泡沫掺量在峰值应力调控过程中占主导地位,泡沫掺量与纤维掺量均对峰值应力呈负相关特征,而峰值应力随纤维长度变化则呈先上升后下降的趋势;平台区长度随工况的变化呈先稳步上升后降低的趋势,平台区恒阻力值随工况变化呈向下指数衰减特征。所得参数组合及影响规律可为材料工程应用的配合比设计提供 依据。 展开更多
关键词 轨道交通 纤维改性泡沫混凝土 正交试验 力学特性 应用潜力
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