重載鐵路軌道結(jié)構(gòu)需要反復(fù)承受列車荷載及溫度荷載的作用,多次荷載作用會(huì)引起軌道結(jié)構(gòu)的損傷,而隨著貨車軸重增加及行車速度提升,輪軌相互作用加劇,軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命必將縮短。因此,研究大軸重貨車與軌道結(jié)構(gòu)間相互作用力的統(tǒng)計(jì)規(guī)律具有重要意義,據(jù)此提出重載軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)及疲勞荷載,為重載鐵路軌道的設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)維修提供相應(yīng)的參考。本文以車輛—軌道耦合動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ),建立了重載運(yùn)輸貨車與有砟軌道耦合模型;通過(guò)模型計(jì)算了不同行車條件及軌道參數(shù)下的輪軌力,借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法研究了不同工況下輪軌力分布情況,并對(duì)不同工況下車輛、軌道的動(dòng)力響應(yīng)做出分析,得出有砟重載軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)及疲勞荷載;最后,以軌道綜合動(dòng)力響應(yīng)最小為目標(biāo)函數(shù)對(duì)32.5t軸重貨車作用下的軌道結(jié)構(gòu)做出優(yōu)化。研究結(jié)果表明:（1）以隨機(jī)不平順作為激勵(lì)計(jì)算所得輪軌垂向力符合正態(tài)分布,而輪軌橫向力并不符合,其密度函數(shù)曲線與正態(tài)分布曲線類似,但一邊較平緩另一邊較陡峭,并非如正態(tài)分布兩邊對(duì)稱;（2）隨著行車速度增大,輪軌垂向力均值不變,標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)變大,橫向力均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)皆增大;隨著車輛軸重增大,輪軌垂向力均值變大,標(biāo)準(zhǔn)差不變,變異系數(shù)減... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)雙層集裝箱重載運(yùn)輸列車

圖 1.2 世界上最長(zhǎng)的火車必和必拓集團(tuán)(BHP Billion)是全球第一大礦業(yè)集團(tuán)公司，是鋼鐵等礦物材料的頂級(jí)商，擁有自己的私營(yíng)鐵路。1973 年，必和必拓集團(tuán)開(kāi)始重載鐵路時(shí)，其重載鐵路軸達(dá) 35t，運(yùn)行時(shí)速為 75km/h；2001 年必和必拓集團(tuán)創(chuàng)造了一項(xiàng)世界紀(jì)錄，世界上最火車(圖 1.2)，其自主研發(fā)開(kāi)行了 99734t 的列車，列車編組由 8 輛機(jī)車和 682 輛貨成，長(zhǎng)度大 7.3km，與此同時(shí)，必和必拓重載運(yùn)輸成功將列車軸重增加值 40t，大大了運(yùn)輸效率縮減了經(jīng)濟(jì)成本。皮爾巴拉公司主要經(jīng)營(yíng)鐵礦石出口，是我國(guó)鐵礦石的重要供應(yīng)商之一，其經(jīng)營(yíng)有哈利鐵路和皮爾巴拉到海德蘭港的鐵路。哈默斯利鐵路具有很強(qiáng)的運(yùn)輸能力，其軸重5t，列車全長(zhǎng) 2.4km，列車總重達(dá)到 2.95 萬(wàn)噸，每年輸送貨物 1.3 億噸；其運(yùn)輸周轉(zhuǎn)為 33h，每半小時(shí)便會(huì)有一列列車開(kāi)行。建設(shè)于 2007 年的皮爾巴拉到海德蘭港的鐵交運(yùn)輸能力一般，其軸重僅為 30t，列車長(zhǎng)度為 2.5km，主要是將鐵路礦運(yùn)至港口出。(3)加拿大

達(dá) 5000 萬(wàn)噸[5]�？笨吮卑独祭噼F路在卡提爾鐵路東面，連接翁加瓦礦區(qū)與圣斯河七星港的線路長(zhǎng) 639km，該段線路采用軸重 32.5t，列車編組為 110-260 輛貨年貨運(yùn)量 2000 萬(wàn)噸。綜上所述，國(guó)外重載鐵路的發(fā)展速度較快，主要重載鐵路擁有國(guó)重載鐵路軸重基本32.5t~40t 之間，年貨運(yùn)量均在 0.4~1.3 億噸之間。其中以澳大利亞最為突出，其平均已達(dá) 40t，年運(yùn)輸量為 1.3 億噸。.2 國(guó)內(nèi)重載鐵路的發(fā)展我國(guó)重載鐵路開(kāi)始于上世紀(jì) 80 年代，與國(guó)外重載鐵路相比晚了將近十年時(shí)間；但重載鐵路發(fā)展并未因此與世界脫節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)主要重載線路有大秦線、朔黃線、線等[2]。根據(jù)運(yùn)輸模式和運(yùn)輸量，我國(guó)重載鐵路的發(fā)展大致可以劃分為三個(gè)階段。第一階段，上世紀(jì) 80 年代，改造舊線、開(kāi)行組合重載列車階段。經(jīng)過(guò)在不同運(yùn)營(yíng)行重載列車的基礎(chǔ)上，1985 年 3 月正式開(kāi)行了大同—秦皇島的組合式重載列車，列至 7400t，雙機(jī)牽引[8]。重載列車是由兩列普通貨物列車合而成，雖然在一定程度上了運(yùn)輸壓力，但也暴露出技術(shù)落后，車輛、軌道設(shè)施配套不合理的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]客貨共線CRTS Ⅲ型板式無(wú)砟軌道緩沖層合理剛度研究[D]. 謝露.西南交通大學(xué) 2017
[2]32.5t軸重重載鐵路車輛—軌道耦合系統(tǒng)動(dòng)力特性及軌道合理剛度研究[D]. 梁勝楠.石家莊鐵道大學(xué) 2015
[3]30t軸重重載鐵路無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析[D]. 寧迎智.中南大學(xué) 2014
[4]重載鐵路隧道內(nèi)無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析[D]. 張馳易.西南交通大學(xué) 2012
[5]CRTS Ⅰ型板式軌道動(dòng)力系數(shù)研究[D]. 蓋曉野.西南交通大學(xué) 2011
[6]30噸軸重重載鐵路軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)特性研究[D]. 常衛(wèi)華.北京交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3416212