新型钢管混凝土枕式无砟轨道动力响应试验研究

作     者：朱志辉 李启航 刘晓春 郑纬奇 ZHU Zhihui;LI Qihang;LIU Xiaochun;ZHENG Weiqi

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 铁路轨道安全服役湖北省重点实验室湖北武汉430063 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2024年第55卷第6期

页      面：2310-2319页

核心收录：

学科分类：080602[工学-钢铁冶金] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB2603301) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(N2020G057) 

主　　题：钢管混凝土轨枕 双块式 无砟轨道 列车运行安全性 动力响应 

摘      要：采用钢管混凝土构件连接轨枕块形成钢管混凝土轨枕,基于钢管混凝土轨枕设计城市轨道交通用钢管混凝土枕式无砟轨道结构。为掌握钢管混凝土枕式无砟轨道结构在城市轨道交通列车运行条件下的力学性能,验证结构设计的安全性、合理性,分别在减振地段、普通地段铺设钢管混凝土枕式无砟轨道,通过行车试验,测试分析不同列车行驶速度下无砟轨道钢轨、轨枕、道床结构的动力响应。研究结果表明:在列车车速为40、60和80 km/h运行条件下,轮轨垂向力最大值为86.18 kN,横向力最大值为13.99 kN,脱轨系数最大值为0.21,轮重减载率最大值为0.23,测试值均明显小于相应的安全限值,无砟轨道结构满足行车安全性要求;在列车动荷载作用下,钢管混凝土轨枕钢管压应力最大值为3.55 MPa,拉应力最大值为3.77 MPa;轨枕块压应力最大值为1.32 MPa;道床钢筋压应力最大值为2.30 MPa,拉应力最大值为3.54 MPa;道床底压应力最大值0.22 MPa。这些动力响应结果均满足材料的的限值,表明结构保持了良好的力学性能,结构设计合理可行。