本文關(guān)鍵詞：現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究

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【摘要】：有軌電車經(jīng)歷了興起—衰落—復(fù)興的階段。近年來,我國也掀起了建設(shè)現(xiàn)代有軌電車的熱潮。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前北京、上海、天津、廣東省市已經(jīng)規(guī)劃了50多條現(xiàn)代有軌電車線路,規(guī)劃里程高達(dá)1300多公里,總投資將超過3000億元。然而現(xiàn)代有軌電車目前應(yīng)用較多的埋入式結(jié)構(gòu)在鋼軌型式、鋼軌固定方式、荷載形式、軌道結(jié)構(gòu)受力、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面與普速鐵路、地鐵等存在顯著不同,上述技術(shù)也是現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)。尤其在現(xiàn)代有軌電車列車—埋入式軌道結(jié)構(gòu)之間動(dòng)態(tài)相互作用及軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方面,國內(nèi)缺乏較為系統(tǒng)完整的研究,因此有必要根據(jù)現(xiàn)代有軌電車列車以及埋入式軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),建立現(xiàn)代有軌電車—埋入式軌道靜力學(xué)以及動(dòng)力學(xué)分析模型,對(duì)軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行理論分析并提出相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化范圍,為建立我國現(xiàn)代有軌電車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、研究提供-定的指導(dǎo)。本文主要開展了以下幾方面的研究工作：(1)論文歸納總結(jié)了國內(nèi)外現(xiàn)代有軌電車發(fā)展及研究現(xiàn)狀以及埋入式軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法的研究現(xiàn)狀,明確了現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)研究的意義和研究方向。(2)考慮到埋入式軌道結(jié)構(gòu)不僅要承受列車荷載作用,更多的會(huì)承受來自道路交通荷載作用這一荷載特性,并根據(jù)埋入式軌道結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)建立了獨(dú)立路權(quán)地段以及混行交通地段埋入式軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算模型。從靜力學(xué)的角度分別對(duì)獨(dú)立路權(quán)地段和混行交通地段無扣件系統(tǒng)的埋入式軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化研究。通過靜力分析,初步確定了軌下支承垂向剛度、道床板下基礎(chǔ)面剛度優(yōu)化范圍,并建議軌腰填充材料的彈性模量取10～15MPa之間。(3)基于多剛體動(dòng)力學(xué)理論建立了70%低地板現(xiàn)代有軌電車車輛動(dòng)力學(xué)模型；考慮到埋入式軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)有限元分析方法,建立了埋入式軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,然后通過輪軌接觸理論將有軌電車車輛動(dòng)力學(xué)模型和軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型耦合建立了現(xiàn)代有軌電車—埋入式軌道剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,并根據(jù)既有文獻(xiàn)研究成果驗(yàn)證和完善動(dòng)力學(xué)模型。從動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)鋼軌型式、鋼軌固定方式進(jìn)行分析,并針對(duì)無扣件系統(tǒng)的埋入式軌道結(jié)構(gòu)開展了軌道結(jié)構(gòu)剛度及阻尼參數(shù)優(yōu)化研究。通過動(dòng)力學(xué)分析并綜合靜力學(xué)相關(guān)研究結(jié)果,建議埋入式軌道結(jié)構(gòu)鋼軌采用59R2槽型軌較優(yōu),在直線上無扣件系統(tǒng)埋入式軌道結(jié)構(gòu)性能要優(yōu)于有扣件系統(tǒng)埋入式軌道結(jié)構(gòu),對(duì)于小半徑曲線地段,是否設(shè)置扣件固定鋼軌需按照具體的線路條件對(duì)鋼軌和填充物的受力情況進(jìn)行分析后綜合考慮；建議軌下垂向支承剛度取30-40KN/mm;軌下支承垂向阻尼不宜高于75kN.s/m:道床板下基礎(chǔ)面剛度取60-76MPa/m.半徑為30m的曲線地段軌距建議加寬15mm。而對(duì)于半徑分別為50m和100m的曲線地段,鋼軌軌距變化對(duì)輪軌系統(tǒng)響應(yīng)影響較小,應(yīng)綜合其他因素確定。
【關(guān)鍵詞】：現(xiàn)代有軌電車 埋入式軌道 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U492.433;U213.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 研究背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)代有軌電車研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 埋入式軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 靜力學(xué)分析方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 動(dòng)力學(xué)分析方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文主要內(nèi)容及研究思路17-20
• 1.4.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.2 研究思路18-20
• 第2章 現(xiàn)代有軌電車—埋入式軌道計(jì)算模型20-37
• 2.1 現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道靜力學(xué)計(jì)算模型20-22
• 2.1.1 獨(dú)立路權(quán)地段埋入式軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算模型20-21
• 2.1.2 混行交通地段埋入式軌道結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算模型21-22
• 2.2 現(xiàn)代有軌電車埋入式軌道動(dòng)力學(xué)模型22-36
• 2.2.1 現(xiàn)代有軌電車車輛動(dòng)力學(xué)模型22-26
• 2.2.2 埋入式軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型26-30
• 2.2.3 輪軌接觸30-31
• 2.2.4 軌道隨機(jī)不平順激擾模型31-32
• 2.2.5 模型驗(yàn)證32-33
• 2.2.6 現(xiàn)代有軌電車—埋入式軌道動(dòng)力學(xué)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)33-36
• 2.3 本章小結(jié)36-37
• 第3章 基于靜力學(xué)埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究37-56
• 3.1 獨(dú)立路權(quán)地段埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究37-42
• 3.1.1 計(jì)算荷載37
• 3.1.2 計(jì)算參數(shù)和工況設(shè)置37-38
• 3.1.3 軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)分析38-42
• 3.2 混行交通地段埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究42-54
• 3.2.1 混行交通地段設(shè)計(jì)荷載研究42-43
• 3.2.2 軌道結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)和工況設(shè)置43-45
• 3.2.3 軌旁填充材料參數(shù)分析45-54
• 3.3 本章小結(jié)54-56
• 第4章 基于動(dòng)力學(xué)埋入式軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究56-74
• 4.1 鋼軌型式56-59
• 4.2 鋼軌固定方式59-62
• 4.3 軌道結(jié)構(gòu)剛度及阻尼62-70
• 4.3.1 軌下支承剛度和阻尼63-67
• 4.3.2 道床板下基礎(chǔ)面剛度和阻尼67-70
• 4.4 小半徑曲線地段合理軌距加寬研究70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論與展望74-76
• 主要研究工作與結(jié)論74-75
• 進(jìn)一步研究展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81

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4 梁智W，

本文編號(hào)：984214