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大跨桥上无缝线路纵向地震响应研究

铁道学报 2014年第5期36卷 96-102页

作者：严猛魏贤奎王平陈嵘西南交通大学土木工程学院四川成都610031

地震作用下大跨桥上无缝线路纵向响应的研究具有重要意义。以一座大跨桥梁为例,研究了一致激励下桥上无缝线路纵向地震响应,并对小阻力扣件铺设、梁体温差及地震波频谱特性对钢轨最大纵向力的影响进行了分析。得出结论：轨道约束对大跨... 详细信息

地震作用下大跨桥上无缝线路纵向响应的研究具有重要意义。以一座大跨桥梁为例,研究了一致激励下桥上无缝线路纵向地震响应,并对小阻力扣件铺设、梁体温差及地震波频谱特性对钢轨最大纵向力的影响进行了分析。得出结论：轨道约束对大跨桥梁结构的低阶纵向自振频率有较大的影响;地震作用下梁缝处钢轨最大纵向力比根据现有规范计算的钢轨最大伸缩力大很多,铁路工程相关规范应增加钢轨地震力检算这一指标;大跨桥上铺设小阻力扣件后,地震时钢轨最大纵向力会降低约20%～30%;穿越震区的大跨桥上无缝线路设计应合理考虑梁体温差的影响,并使桥梁结构低阶纵向自振频率有效避开场地处地震波的主频率段,否则地震发生时桥上无缝线路工作状态将会受到较大考验。

关键词：大跨桥梁无缝线路一致激励轨道约束纵向力

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车辆多体系统振动方程建立探讨

振动与冲击 2013年第11期32卷 173-177,181页

作者：全顺喜王平赵才友中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031

针对应用哈密尔顿原理建立车辆多体系统振动方程时需借助手工推导的现状,对"对号入座"法则进行改进,使之与有限元分析中计算机编码法相一致,以快速应用计算机自动组建系统振动方程;在建立全车-轨道垂向振动模型基础上,导出该振动系统方... 详细信息

针对应用哈密尔顿原理建立车辆多体系统振动方程时需借助手工推导的现状,对"对号入座"法则进行改进,使之与有限元分析中计算机编码法相一致,以快速应用计算机自动组建系统振动方程;在建立全车-轨道垂向振动模型基础上,导出该振动系统方程,并应用MATLAB编制计算程序;通过对焊接凹接头不平顺激励下车辆-轨道垂向振动特性分析说明该方法的正确性。

关键词：车辆振动方程哈密尔顿原理 '对号入座'法则

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固定辙叉心轨轨顶降低值优化

西南交通大学学报 2015年第6期50卷 1067-1073页

作者：曹洋王平福州大学土木工程学院福建福州350116 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为合理选取固定辙叉心轨轨顶降低值,基于车轮踏面在翼轨和心轨间过渡时的轮轨接触几何关系和动力相互作用,提出了心轨关键断面降低值的选取及评价方法.以LMA型车轮踏面列车直逆向通过60 kg/m钢轨12号固定辙叉式道岔为例,用该方法对心轨... 详细信息

为合理选取固定辙叉心轨轨顶降低值,基于车轮踏面在翼轨和心轨间过渡时的轮轨接触几何关系和动力相互作用,提出了心轨关键断面降低值的选取及评价方法.以LMA型车轮踏面列车直逆向通过60 kg/m钢轨12号固定辙叉式道岔为例,用该方法对心轨轨顶降低值进行了优化.结果表明:心轨关键断面降低值的确定,在满足固定辙叉区轮载过渡的安全性和心轨承载断面强度要求的同时,应提高列车运行的稳定性;断面降低值越小,产生的轮轨相互作用越小,有利于提高行车性能,但需考虑此时轮轨作用位置是否超出心轨结构承载能力范围;60 kg/m钢轨12号固定辙叉心轨顶宽20和50 mm断面处,可分别取3和0 mm降低值作为优选方案.

关键词：固定辙叉心轨降低值轮轨关系过渡断面动力响应

道岔动力参数设计法及其在转辙器设计中的应用

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西南交通大学学报 2012年第4期47卷 611-617页

作者：刘哲王平陈嵘全顺喜西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为了直观、快速地设计道岔区轮轨关系,在道岔区轮轨静态接触理论的基础上,通过独立车轮垂直振动和单轮对蛇形运动的分析,建立了道岔动力参数设计法.用该方法对18号高速道岔转辙器部分轨距加宽设计进行了分析,得到了最大轨距加宽量为15 ... 详细信息

为了直观、快速地设计道岔区轮轨关系,在道岔区轮轨静态接触理论的基础上,通过独立车轮垂直振动和单轮对蛇形运动的分析,建立了道岔动力参数设计法.用该方法对18号高速道岔转辙器部分轨距加宽设计进行了分析,得到了最大轨距加宽量为15 mm,最大加宽位置在尖轨顶宽30 mm处,轨距加宽范围为21.743 m的较优方案.列车道岔系统动力学验证和运营实践证明了该方法的正确性.

关键词：道岔动力参数转辙器轨距加宽轮轨关系

铁路上承式拱桥梁跨及支座布置形式的影响研究

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铁道学报 2013年第9期35卷 100-106页

作者：魏贤奎王平西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

基于有限元理论,建立铁路上承式拱桥无缝线路纵向力计算模型,编制了拱桥上无缝线路纵向力计算软件。以一座单线铁路上承式拱桥为例,分析梁跨及支座布置形式对线路受力变形的影响。综合考虑上承式拱桥无缝线路的线路受力变形和墩台变形,... 详细信息

基于有限元理论,建立铁路上承式拱桥无缝线路纵向力计算模型,编制了拱桥上无缝线路纵向力计算软件。以一座单线铁路上承式拱桥为例,分析梁跨及支座布置形式对线路受力变形的影响。综合考虑上承式拱桥无缝线路的线路受力变形和墩台变形,建议铁路上承拱桥上宜设置3联连续梁,并将外侧两联连续梁的固定支座设置在交界墩上,中间一联连续梁的固定支座设置在拱顶附近。为了减小制动工况下的墩台受力,需考虑在拱肋立柱墩上设置一定数量的速度锁定器以分配列车制动力。

关键词：上承式拱桥梁跨与支座布置形式无缝线路纵向力 ABCWR软件

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铁路上承式拱桥上无缝线路断缝影响因素

中南大学学报（自然科学版） 2013年第7期44卷 3053-3060页

作者：魏贤奎王平徐浩陈嵘肖杰灵西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

运用梁轨相互作用原理,建立上承式拱桥上无缝线路断缝计算力学模型。以一座单线铁路上承式拱桥为例,分析桥梁结构、墩台刚度及股道数等因素对钢轨断缝的影响。结果表明:拱肋温差越大,钢轨断缝越大,断缝与拱肋温差近似呈线性关系;拱肋截... 详细信息

运用梁轨相互作用原理,建立上承式拱桥上无缝线路断缝计算力学模型。以一座单线铁路上承式拱桥为例,分析桥梁结构、墩台刚度及股道数等因素对钢轨断缝的影响。结果表明:拱肋温差越大,钢轨断缝越大,断缝与拱肋温差近似呈线性关系;拱肋截面刚度越小、立柱墩刚度越大,钢轨断缝较大;断轨在桥上不同位置的钢轨断缝差别较大,在拱桥跨中附近断轨时,钢轨断缝达到最小;此外,小阻力扣件的铺设和桥上股道数均对断缝有不同程度的影响;采用公式法会低估钢轨断缝,建议采用梁轨相互作用法计算上承式拱桥上钢轨断缝。

关键词：上承式拱桥无缝线路断缝 ABCWR软件

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基于轮轨接触参数的固定辙叉设计方法

西南交通大学学报 2012年第4期47卷 605-610,617页

作者：曹洋王平赵卫华西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

为了更好地设计固定辙叉结构,改进轮对与辙叉间的相互作用关系,提出了以接触参数为基础的设计方法,并对60 kg/m钢轨12号固定辙叉心轨及翼轨顶面的各部位尺寸进行优化.结果表明:将此固定辙叉心轨顶宽20 mm处降低值增大至4 mm,取消翼轨顶... 详细信息

为了更好地设计固定辙叉结构,改进轮对与辙叉间的相互作用关系,提出了以接触参数为基础的设计方法,并对60 kg/m钢轨12号固定辙叉心轨及翼轨顶面的各部位尺寸进行优化.结果表明:将此固定辙叉心轨顶宽20 mm处降低值增大至4 mm,取消翼轨顶面1∶20横坡,并将翼轨顶面抬高范围改为从辙叉咽喉至心轨顶宽50 mm处,可较好的改善其轮轨关系,验证了本文设计方法的可行性和有效性.

关键词：固定辙叉轮轨关系接触参数结构不平顺结构设计

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无砟轨道高低和方向不平顺计算方法研究

铁道学报 2012年第5期34卷 81-85页

作者：全顺喜王平陈嵘西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

在无砟轨道精调阶段,轨道静态平顺性控制指标是评判轨道几何形位是否满足验收标准的主要依据。本文针对目前该指标中高低和方向不平顺计算方法在客运专线无砟轨道精调中使用不便的现状,提出利用轨道高程和平面绝对偏差值来对其进行计算... 详细信息

在无砟轨道精调阶段,轨道静态平顺性控制指标是评判轨道几何形位是否满足验收标准的主要依据。本文针对目前该指标中高低和方向不平顺计算方法在客运专线无砟轨道精调中使用不便的现状,提出利用轨道高程和平面绝对偏差值来对其进行计算的方法;并通过与用三维坐标计算精确结果的对比验证该方法的正确性;同时应用该方法编制无砟轨道精调软件,对其在无砟轨道精调中的应用进行探讨。结果表明:该方法能反映出调后模拟值、调前实测值和调整值的本质关系,且计算简单,有利于调整值的给出。

关键词：客运专线轨道静态平顺性轨道几何形位无砟轨道精调

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尖轨廓形对地铁道岔使用寿命的影响研究

铁道学报 2014年第3期36卷 75-79页

作者：徐井芒王平徐浩陈嵘西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

针对地铁折返线道岔伤损严重及使用寿命短等问题,利用有限元方法建立道岔区三维弹塑性轮轨接触计算模型,分析尖轨刨切部位轨距角半径对尖轨接触应力和内部应力的影响。模型中车轮型面采用实测磨耗状态LM型车轮型面。结果表明:轨距角半径... 详细信息

针对地铁折返线道岔伤损严重及使用寿命短等问题,利用有限元方法建立道岔区三维弹塑性轮轨接触计算模型,分析尖轨刨切部位轨距角半径对尖轨接触应力和内部应力的影响。模型中车轮型面采用实测磨耗状态LM型车轮型面。结果表明:轨距角半径从13mm增加到17mm,顶宽20mm断面接触应力最大值从1 170MPa增加到1 606MPa,其Von Mises应力最大值从528.33MPa增大至573.68MPa,进入塑性变形阶段,将导致尖轨的磨耗严重;顶宽35.5mm及其以上断面接触应力最大值变化较小,其Von Mises应力最大值却随之减小,且均处于弹性变形阶段;增大尖轨断面粗壮度可以改善其受力状态,延长使用寿命;综合考虑尖轨受力状态,轨距角半径为13mm时优于其他轨距角半径。

关键词：地铁道岔轨距角半径接触应力 Von Mises应力弹塑性