检索结果-南通市图书馆

铁道标准设计 2022年第9期66卷 26-30页

作者：梁延科中国铁路设计集团有限公司线站院天津300308

为进一步提升我国高速铁路运输水平,开展既有时速250 km高铁提速关键技术研究迫在眉睫,轨道作为直接承受列车荷载的结构,其速度提高后的适应性是影响列车安全平稳运行的重要因素。基于现场调研、有限元分析、数值计算等方法,针对有砟轨... 详细信息

为进一步提升我国高速铁路运输水平,开展既有时速250 km高铁提速关键技术研究迫在眉睫,轨道作为直接承受列车荷载的结构,其速度提高后的适应性是影响列车安全平稳运行的重要因素。基于现场调研、有限元分析、数值计算等方法,针对有砟轨道、无砟轨道、轨道设计超高3个方面的适应性进行研究,并提出了时速250 km高铁提速轨道技术条件。主要结论如下:有砟轨道提速后会引起扣件、道床各动力指标增大,从而降低使用性能;无砟轨道提速后会使道床板和底座板纵横向弯矩增大,路基段道床板纵向弯矩增幅最大,为4.7 kN·m/m;考虑到安全富裕量,提速后路桥隧地段道床板和底座板配筋均能满足强度及裂纹宽度要求;提速后超高需进行相应调整,并满足不同速度下曲线半径及缓和曲线的相关要求;提速后应关注道床结构排水、轨道平顺性等,并符合现行规范相关要求。

关键词：高速铁路提速线路适应性有砟轨道无砟轨道曲线超高

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CRTSⅡ型板式无砟轨道疏控技术方案研究

铁道工程学报 2022年第8期39卷 40-45页

作者：王会永梁延科徐凌雁寇胜宇徐鹏中国铁路设计集团有限公司天津300308 天津大学天津300350

研究目的:为有效缓解高温作用下Ⅱ型板胀板问题,从源头上削减因轨道板变形受限而形成的温度力,有必要开展Ⅱ型板应力疏控技术方案研究。通过分析桥上和路基无砟轨道结构特点,研究提出连续式无砟轨道单元化和弱纵连方案,运用解析法和有... 详细信息

研究目的:为有效缓解高温作用下Ⅱ型板胀板问题,从源头上削减因轨道板变形受限而形成的温度力,有必要开展Ⅱ型板应力疏控技术方案研究。通过分析桥上和路基无砟轨道结构特点,研究提出连续式无砟轨道单元化和弱纵连方案,运用解析法和有限元法对解锁单元长度、填充材料弹性模量等关键参数进行分析;并基于建立的有限元模型研究单元化后的控制方案,提出轨道板上拱评估方法和限值。研究结论:(1)路基和桥梁地段Ⅱ型板在高温作用下受力特性基本一致,通过解析法分析伤损状态下上拱临界波长为19 m,建议以3块板为一单元进行解锁;(2)分析了宽窄接缝局部和全部填充低弹模高韧性材料弹性模量的影响,采用全填充方案对填充材料弹性模量的取值范围更有利;(3)当轨道板单元化后,均匀植筋更有利于限制高温作用下轨道板的位移;(4)提出了基于轨面高低变化量和轨底-板面高差变化量识别轨道上拱的方法,应重点关注高温季节轨面高低变化量大于2 mm的区段;(5)本研究可为连续式无砟轨道上拱整治提供借鉴和参考。

关键词：无砟轨道上拱单元化弱纵连植筋评估

车站减振CRTSⅢ型板式无砟轨道动力特性试验研究

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振动.测试与诊断 2023年第5期43卷 930-937,1038,1039页

作者：蔡小培王启好梁延科刘麦北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁路设计集团有限公司天津300142

为研究京雄城际铁路雄安站减振CRTSⅢ型板式无砟轨道的减振特性,进行了橡胶材料试验、落轴试验及现场行车试验。从轨道理论减振性能、轨道内部振动分布规律及传递机理、车站现场振动响应等多维度,依据橡胶硬度、加速度时频特性、振动插... 详细信息

为研究京雄城际铁路雄安站减振CRTSⅢ型板式无砟轨道的减振特性,进行了橡胶材料试验、落轴试验及现场行车试验。从轨道理论减振性能、轨道内部振动分布规律及传递机理、车站现场振动响应等多维度,依据橡胶硬度、加速度时频特性、振动插入损失及候车厅振级等指标,研究了减振无砟轨道的作用机理及振动控制效果。结果表明:减振CRTSⅢ型板式轨道采用的橡胶减振垫在室温下平均硬度为48.5,理论上可实现对35.65 Hz以上振动的控制;落轴引起的振动在减振无砟轨道结构中自上至下传递时高频分量衰减迅速,随着与落轴点距离的增大,轨道振动先减小后增大;相比普通无砟轨道,减振无砟轨道的底座板振动插入损失接近10 dB;采用减振CRTSⅢ型板式轨道,能有效控制列车过站时引起的车站振动。

关键词：车站振动减振无砟轨道橡胶硬度落轴试验现场行车测试

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无砟轨道简支梁桥面预埋件设计自动成图研究

铁道建筑技术 2023年第1期 32-36页

作者：梁延科中国铁路设计集团有限公司天津300308

桥面预埋件作为连接桥梁和无砟轨道的关键部件,其合理设计对维持轨道结构纵横向稳定性具有重要意义。由于实际工程需要,简支梁长度多样,标准长度的双块式无砟轨道无法满足设计要求,道床板板长变化后,扣件间距、预埋件位置等需要重新进... 详细信息

桥面预埋件作为连接桥梁和无砟轨道的关键部件,其合理设计对维持轨道结构纵横向稳定性具有重要意义。由于实际工程需要,简支梁长度多样,标准长度的双块式无砟轨道无法满足设计要求,道床板板长变化后,扣件间距、预埋件位置等需要重新进行计算设计,过程繁琐耗时,工作量极大。本文基于AutoCAD中的Visual LISP开发平台,参考相关设计规范要求,从板长自动计算、轨枕自动布置、预埋件自动布置、预埋件大样图参数化设计、图框及设计说明自动调整、预埋件统计表格自动计算、封面及目录自动生成、操作界面制作等8个方面对桥面预埋件设计自动成图方法进行了研究。运用智能型语言AutoLISP编制形成了预埋件设计自动成图软件,达到了准确、高效地绘制高速铁路双块式无砟轨道桥面预埋件布置图的目的,并结合具体案例,验证了软件的可靠性。应用结果表明:软件界面交互性强、操作简单,可大幅提高作图效率及准确性。

关键词：高速铁路预埋件双块式无砟轨道自动成图 AutoCAD AutoLISP

路基冻胀下CRTSⅢ型板式无砟轨道变形特征及动力影响研究

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路基冻胀下CRTSⅢ型板式无砟轨道变形特征及动力影响研究

作者：梁延科北京交通大学

学位级别：硕士

随着高速铁路在季冻区的大范围修建,路基冻胀问题已成为亟待解决的重大技术难题。路基冻胀会导致无砟轨道产生不平顺及层间离缝,直接影响列车的安全平稳运行及结构服役性能,是严寒地区高速铁路冬季限速的关键因素。既有研究中,针对路基... 详细信息

随着高速铁路在季冻区的大范围修建,路基冻胀问题已成为亟待解决的重大技术难题。路基冻胀会导致无砟轨道产生不平顺及层间离缝,直接影响列车的安全平稳运行及结构服役性能,是严寒地区高速铁路冬季限速的关键因素。既有研究中,针对路基冻胀机理和控制措施等研究较多,对路基冻胀下无砟轨道力学行为的研究相对匮乏。因此开展路基冻胀引起的一系列与无砟轨道平顺性、车辆动力特性相关的研究至关重要,可为严寒地区高速铁路设计和维护提供理论参考。本文以CRTSⅢ型板式无砟轨道作为研究对象,建立了考虑混凝土塑性和钢筋影响的车辆-无砟轨道-路基空间耦合静动力学模型,从冻胀变形与轨面不平顺间的映射关系、冻胀下无砟轨道层间离缝分布及发展规律、冻胀对车辆-轨道系统动力响应的影响3个方面进行了分析,并对冻胀区路基变形标准及预测诊断开展了研究。主要研究成果及结论如下:(1)建立了高速铁路路基热力学模型,研究了冻胀区路基时空变形特征,提出了采用上凸型余弦曲线来模拟路基不均匀冻胀。基于有限元和混凝土塑性本构理论,揭示了无砟轨道采用混凝土塑性+钢筋网的必要性。另外,分析得出在不同冻胀位置、冻胀量、冻胀波长下对幅值传递比影响较小,短波情况下对波长传递比影响较大;阴阳坡效应会引起横向不平顺,加剧钢轨不平顺性;均匀多波冻胀对钢轨不平顺变化率基本没有影响,非均匀多波冻胀下会有所减小。(2)基于建立的无砟轨道空间耦合静力学模型,研究了不同冻胀情况下无砟轨道层间离缝分布及发展规律。研究表明,当冻胀作用在轨道板中部时结构层间离缝长度达到最大值;随着冻胀量的不断增大,离缝高度和离缝长度逐渐增大;随着冻胀波长的逐渐增大,离缝高度和离缝长度均呈减小趋势,且减幅逐渐减小。整体升温、正负温度梯度荷载与冻胀共同作用会使自密实-底座板层间离缝长度增加,整体升降温和负温度梯度与冻胀共同作用会使离缝高度增加。底座板与基床表层之间的离缝在横向位置是从中间向两边逐渐扩展的,而且扩展速度较快,很快形成横向贯通;当粘结强度达到1.0MPa时,基本没有离缝产生。(3)建立了车辆-无砟轨道-冻胀路基空间耦合动力学模型,分析了严寒地区不同冻胀和运营条件对车辆动力学指标的影响。研究发现,轮重减载率对冻胀波长更敏感,车体垂向加速度对冻胀量更敏感,应重点关注冻胀量大于15mm、冻胀波长小于15m路基冻胀地段。施加无砟轨道随机不平顺后,车辆各动力学指标变化趋势基本没有变化,但各指标均略有增大;在路基融沉作用下,车辆各动力学指标变化趋势与路基冻胀相反,但由于严寒地区路基融沉量较小,与路基冻胀相比均要小很多。随着列车速度的增加,车辆各动力学指标不断增大,轮重减载率增幅最大,轮轨垂向力影响最小。列车降速能有效保证高速铁路的安全运营。(4)基于自密实-底座板间离缝的静力学控制指标和基于轮重减载率及车体垂向加速度综合影响的动力学控制指标,提出了静动力学结合的路基冻胀控制标准。利用RBF神经网络模型实现了对路基冻胀波长和冻胀量的初步识别,并通过函数关系式建立了冻胀波形与轮轨垂向力之间的联系。最后,设计了冻胀区路基变形智能诊断装置,自制了车体加速度数据采集模块,为严寒地区高速铁路维护方法提供了理论参考。

关键词：高速铁路路基冻胀结构离缝动力学板式无砟轨道

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城市轨道交通板式无砟轨道系统设计

铁道工程学报 2020年第8期37卷 41-46页

作者：王伟华李大成梁延科中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:为突破城市轨道交通现浇整体道床结构的技术瓶颈,本文参考高速铁路板式无砟轨道的设计理念,提出适用于城市轨道交通的板式无砟轨道设计方案,并从结构组成、力学分析、专业接口等方面进行系统分析。研究结论:(1)本文设计的板式... 详细信息

研究目的:为突破城市轨道交通现浇整体道床结构的技术瓶颈,本文参考高速铁路板式无砟轨道的设计理念,提出适用于城市轨道交通的板式无砟轨道设计方案,并从结构组成、力学分析、专业接口等方面进行系统分析。研究结论:(1)本文设计的板式无砟轨道实现了传力清晰、结构可靠、适用性强的设计目标;(2)轨道板合理宽、厚分别取2.3 m、0.2 m,直线及曲线半径≥1200 m时采用4700 mm轨道板,曲线半径≤550 m时采用3500 mm轨道板,自密实混凝土合理厚度取90 mm;(3)计算表明,轨道结构设计合理,力学性能良好;(4)设计的板式无砟轨道能够满足相关专业的接口要求;(5)本研究成果可为城市轨道交通轨道结构标准化、规范化建设提供有力技术支撑。

关键词：城市轨道交通无砟轨道系统设计预制轨道板

严寒地区CRTSⅢ型板式无砟轨道变形与损伤

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华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第12期47卷 92-97,115页

作者：蔡小培罗必成常文浩梁延科北京交通大学土木建筑工程学院

为探明严寒地区外界荷载对无砟轨道非线性损伤及服役性能的影响,从细观损伤力学角度入手,建立了考虑混凝土塑性和结构配筋的CRTSIII型板式无砟轨道-路基精细化模型,分析了不同路基冻胀下轨道结构变形和底座板损伤规律,并探讨了温度及列... 详细信息

为探明严寒地区外界荷载对无砟轨道非线性损伤及服役性能的影响,从细观损伤力学角度入手,建立了考虑混凝土塑性和结构配筋的CRTSIII型板式无砟轨道-路基精细化模型,分析了不同路基冻胀下轨道结构变形和底座板损伤规律,并探讨了温度及列车荷载组合作用对结构的影响.结果表明:无砟轨道会因下部冻胀变形产生层间离缝,与冻胀量相比,冻胀波长是离缝产生与发展的主要因素;当冻胀发生在轨道板中部时离缝最大,在底座板凹槽位置时,其上表面混凝土最易出现拉裂损伤;整体降温会加剧底座板损伤,当负温度梯度与冻胀组合作用时,底座板与路基间离缝可达20.8mm;列车荷载会加剧底座板损伤和减小其作用下方的结构层间离缝,由于“杠杆作用”,荷载关于冻胀波峰对称位置处复合板层间离缝峰值比单一冻胀增加了55.5%.

关键词：无砟轨道塑性损伤路基冻胀温度效应列车荷载

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盾构隧道沉降下整体道床变形及层间脱空分析

铁道工程学报 2018年第1期35卷 95-99,105页

作者：彭华梁延科蔡小培马文辉北京交通大学北京100044

研究目的:盾构隧道管片沉降引起的整体道床脱空已成为影响地铁安全运营的重要因素。为揭示盾构隧道管片沉降下整体道床力学特性,建立轨道-整体道床-管片衬砌空间耦合有限元模型,并依托北京机场线T2支线东、西两侧线路的管片实际沉降监... 详细信息

研究目的:盾构隧道管片沉降引起的整体道床脱空已成为影响地铁安全运营的重要因素。为揭示盾构隧道管片沉降下整体道床力学特性,建立轨道-整体道床-管片衬砌空间耦合有限元模型,并依托北京机场线T2支线东、西两侧线路的管片实际沉降监测数据,分析道床脱空下整体道床的变形以及破坏特征。研究结论:(1)当管片发生局部沉降,沉降波谷位于伸缩缝处时,道床上表面在沉降起始处出现开裂,道床底部两侧小范围会出现开裂;沉降波谷位于两伸缩缝中间位置时,道床上表面会出现大范围的开裂现象,且出现在管片沉降的起始位置,道床底部两侧及管片沉降波谷处会出现开裂现象;(2)当管片发生连续沉降,在两个沉降区的波谷都不位于伸缩缝处时,道床底部会出现大范围的开裂,道床上表面所受拉应力比较小,不会出现开裂;在其中一个管片沉降区的波谷位于伸缩缝处时,道床的两侧小范围会出现开裂,道床上表面会出现大范围的开裂;(3)该研究成果对地铁盾构隧道的养护维修具有一定的借鉴价值。

关键词：管片沉降整体道床力学特性有限元分析伸缩缝

路基冻胀地区CRTSⅠ型板式无砟轨道结构变形与离缝特征分析

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北京交通大学学报 2017年第1期41卷 7-13页

作者：蔡小培梁延科谭诗宇沈宇鹏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为揭示严寒地区高速铁路路基冻胀变形对无砟轨道平顺性的影响,建立CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析了不同路基冻胀条件下轨道结构的变形特征,探讨了层间离缝的发展演变过程,以及层间粘结强度和底座板刚度对离缝发展... 详细信息

为揭示严寒地区高速铁路路基冻胀变形对无砟轨道平顺性的影响,建立CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-路基空间耦合有限元模型,分析了不同路基冻胀条件下轨道结构的变形特征,探讨了层间离缝的发展演变过程,以及层间粘结强度和底座板刚度对离缝发展的影响规律.结果表明:路基冻胀位置对轨道结构变形影响较大,冻胀变形基本能反映到轨面,当冻胀作用在轨道板中间位置时,底座板与基床表层之间的离缝值最大;最大离缝值随冻胀量增加呈线性增长,随冻胀波长的增大而减小;离缝在轨道结构横向位置是从中间向两边逐渐扩展的;随着底座板与基床表层之间粘结强度的增大,层间离缝值和离缝长度逐渐减小;离缝值随着底座板刚度的减小而减小,当底座板刚度减小为原来的60%时,离缝值减小了近20%.

关键词：无砟轨道路基冻胀有限元模型层间离缝粘结强度