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既有铁路t梁整孔换架特种运输车力学分析及结构优化研究

既有铁路T梁整孔换架特种运输车力学分析及结构优化研究

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作者：张良石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着近些年来我国铁路运营和在建里程快速增长,各种灾害和病害对铁路桥梁造成的破坏也日益凸显。专门针对高墩、深水和峡谷等特殊条件下铁路桥梁的灾后抢修与恢复方面的技术研究有限,已经严重影响了既有铁路桥梁的养护维修工作,铁路应... 详细信息

随着近些年来我国铁路运营和在建里程快速增长,各种灾害和病害对铁路桥梁造成的破坏也日益凸显。专门针对高墩、深水和峡谷等特殊条件下铁路桥梁的灾后抢修与恢复方面的技术研究有限,已经严重影响了既有铁路桥梁的养护维修工作,铁路应急保障技术的进步已经落后于铁路基础设施的建设发展。因此研究一种用于线上整孔换架铁路t梁工程的特种运输车就显得尤为重要。利用这一特殊运输车装备实现整孔t梁的运输,有助于提高铁路桥梁换架工程的施工效率,有助于提高线上整孔换架技术的推广应用范围。目前,国内外还没有用于线上整孔换架铁路t梁工程的特种运输车的结构设计及相关力学性能的研究,因此开展该特种运输车的结构设计、力学性能分析研究具有重要意义。本文以石家庄铁道大学国防交通研究所设计的SYHJ400/32型铁路桥梁运换架一体机特种运输车为研究对象,针对特种运输车参与的运、换、架梁过程,进行了以下研究工作:(1)以SYHJ400/32型铁路桥梁运换架一体机特种运输车的原有设计为基础,针对特种运输车在直线、曲线线路参与运、换、架梁的过程,对其铁路建筑限界的适应情况进行分析,并且对特种运输车大底架中心距进行优化;对特种运输车载荷作用下的既有32 m、24 m、20 m、16 m跨t梁的承载能力是否满足要求进行分析,并且对特种运输车中、小底架中心距进行优化;(2)建立特种运输车有限元模型,针对不同线路的运、架梁工况和荷载组合,对特种运输车进行了刚度、强度以及模态和稳定性分析,确定了特种运输车的危险工况及不利位置;(3)特种运输车在不同线路运、架不同跨度的整孔t梁时,对特种运输车大底架镂空位置、大底架中部、大底架连接轴、端部支撑油缸处和中底架连接处结构的力学响应进行了研究。分析了各位置关键截面的受力情况,总结了以上各结构处的力学响应变化情况;(4)针对大底架镂空位置可能会出现的问题和不足,提出了不同的解决方案,并以此对大底架镂空位置截面进行了优化设计;对比分析了有无端部支撑油缸对特种运输车的影响,掌握危险工况下端部支撑油缸的支撑力变化情况;对大底架连接轴和中底架连接处进行力学行为分析,对其应力及屈曲稳定进行分析,且对连接轴更换强度等级更高的钢板。通过本论文的研究,优化了特种运输车的结构设计,掌握了特种运输车底架的受力情况和力学性能,为今后新型用于线上整孔换架铁路t梁工程的特种运输车的研发打下了基础。

关键词：线上t梁整孔换架设备特种运输车底架力学性能优化设计

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