發(fā)布時(shí)間：2021-07-31 04:59

　　西安作為我國地裂縫災(zāi)害最為嚴(yán)重的城市之一,市區(qū)內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)了 14條地裂縫,地裂縫兩側(cè)上下盤因豎向變形不同步,產(chǎn)生相對位移,導(dǎo)致軌道板在下降盤一側(cè)支撐不穩(wěn)或者懸吊,使軌道結(jié)構(gòu)局部受力產(chǎn)生突變甚至破壞,影響輪軌關(guān)系,威脅車輛通過地裂縫區(qū)的安全性。因此尋找解決地鐵穿越地裂縫區(qū)段的工程方案成為西安城市軌道交通建設(shè)的重要難題。目前在地裂縫區(qū)段軌道結(jié)構(gòu)采用可調(diào)式框架板與調(diào)高墊塊通過凹凸嵌套加粘接的連接方案,但該方案存在粘接脫落及嵌套處無法保證密貼等問題,車輛經(jīng)過時(shí),調(diào)高墊塊容易在荷載及振動(dòng)的作用下發(fā)生潰裂。為此本文設(shè)計(jì)了新的螺栓式連接方案,并制定出地裂縫沉降量對應(yīng)的調(diào)高墊塊的調(diào)整方案。在ANSYS Workbench有限元分析軟件中對框架板及調(diào)高墊塊進(jìn)行了靜力學(xué)分析,計(jì)算結(jié)果表明可調(diào)式框架板的最大等效應(yīng)力為11.01MPa,最大整體變形為0.063mm;調(diào)高墊塊的最大等效應(yīng)力為10.80MPa,最大整體變形為0.014mm,目前設(shè)計(jì)采用的混凝土標(biāo)號滿足使用要求。研究了調(diào)高墊塊的不同支撐間距對鋼軌的最大動(dòng)態(tài)下沉量和框架板的最大彎矩的影響,選取1425mm為最優(yōu)的可調(diào)式框架板下調(diào)高墊塊的布置間距。運(yùn)用... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

車輛一軌道垂向藕合動(dòng)力學(xué)模型

從ｗ之ｗ４?＋?Ｃｐ又４?＋?＾ｐＺＺｗ４?－Ｃｐ上－ＡＴｐｚＡ?－（？ｐｚ／ｔ／ｊｔ３?（２?１０）??－ＫＶｚＫＰｉ?＋?２＾４?（０?－?＝?－＾０４?（ｌ）??式中：／ｅ為客車定距之半（ｍ）；??／ｔ為轉(zhuǎn)向架固定軸距之半（ｍ）；??八（／）為單側(cè)客車輪對的輪軌垂向力作用力（ｉ＝ｌ，?２，３，４）；??凡，（／）為各輪對處激振力函數(shù)（／＝１，２，３，４）。??２．?１．２柔性軌道模型??ＵＭ?軟件中有?Ｍａｓｓｌｅｓｓ?ｒａｉｌ、Ｉｎｅｒｔｉａｌ?ｒａｉｌ?和?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ?ｔｒａｃｋ三種軌道模型。其中?Ｆｌｅｘｉｂｌｅ??ｔｒａｃｋ（柔性軌道模型）是唯一允許接入有限元軌下基礎(chǔ)的模型。本文建立了軌下多層基礎(chǔ)??的柔性子系統(tǒng)模型，因此選用柔性軌道模型，模型包括：①柔性鋼軌、②扣件系統(tǒng)、③??半軌枕、④⑤剛性地基，如圖２．３。鋼軌視為Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁，釆用標(biāo)準(zhǔn)的中國６０ｋｇ／ｍ??鋼軌，扣件系統(tǒng)用Ｂｕｓｈｉｎｇ來模擬，通過改變Ｂｕｓｈｉｎｇ參數(shù)設(shè)置中的阻尼和剛度來表現(xiàn)??不同的扣件特性，蠕滑力計(jì)算采用Ｆａｓｔｓｉｍ算法＿，車輪踏面模型尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的中國型??磨耗踏面ＬＭＡ尺寸。??

的軌道不平順功率譜有美國軌道譜、德國軌道譜和中國軌道譜。本文在進(jìn)行模型驗(yàn)證及??研宄框架板脫空對車輛及軌道系統(tǒng)的影響時(shí)采用的激勵(lì)是由美國軌道五級譜生成的高??低不平順，如圖２．４所示。??在地裂縫活動(dòng)區(qū)上下盤豎向方向上的相對錯(cuò)動(dòng)，空間上的相對扭動(dòng)，使下降盤側(cè)發(fā)??生地基脫空，引起可調(diào)式框架板隨地層產(chǎn)生垂向變形，扣件系統(tǒng)隨之下沉，最終鋼軌在??其自重及扣件系統(tǒng)拉力的影響下產(chǎn)生垂向變形，導(dǎo)致軌道不平順惡化，加劇了車輛的振??動(dòng)，影響車輛的平穩(wěn)性及通過地裂縫區(qū)的安全性。??本文使用地裂縫區(qū)鋼軌的實(shí)際變形曲線模擬軌道的高低不平順。通過研究地裂縫活??動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)變形、軌面變坡及地基脫空等特點(diǎn)，結(jié)合鋼軌在沉降區(qū)的變形特征，發(fā)現(xiàn)??鋼軌在進(jìn)入地裂縫變形區(qū)時(shí)會略微上拱，由于鋼軌的連續(xù)性，鋼軌的變形向前延伸，并??與路基銜接成為一段曲線，可見鋼軌在地裂縫區(qū)域的變形既不是折角型也不是余弦型，??而是隨著不均勻沉降量．的增加

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于UM鐵路橋梁車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)分析[D]. 崔召.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[2]高速鐵路CRTSⅢ減振型板式軌道的動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 閆曉.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]基于UM的車輛—軌道—橋梁系統(tǒng)振動(dòng)特性分析[D]. 李世忠.石家莊鐵道大學(xué) 2013
[4]西安地裂縫發(fā)育現(xiàn)狀及剖面結(jié)構(gòu)特征[D]. 石明.長安大學(xué) 2009
[5]城市地面荷載對地裂縫活動(dòng)影響研究[D]. 王淼.長安大學(xué) 2007



本文編號：3312815