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《铁道部科学研究院》 2007年
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高速铁路无砟轨道结构的设计理论研究

石现峰  
【摘要】: 本文的研究工作是基于目前我国大规模建设高速铁路客运专线的需要和我国无砟轨道铺设的数量少、时间短,在设计理论方面还缺乏成熟完善的系统规范的情况下而展开的。在对国内外无砟轨道结构进行系统研究分析的基础上,结合我国的国情和路情,对我国无砟轨道结构设计中的关键理论和核心技术进行了分析研究,旨在建立一个具有我国自主知识产权的相对完善的无砟轨道设计理论体系,为今后我国无砟轨道的结构设计提供依据。主要研究内容如下: 1、针对铁路无砟轨道结构分析中的“弹性地基叠合梁理论”、“弹性地基梁-板-板理论”以及“弹性地基梁—实体有限单元理论”,分别建立了各种分析理论的计算模型。以板式无砟轨道结构为例,对其在列车荷载作用下的力学行为进行了计算,对比分析了各自的特点及其局限性,提出了各种无砟轨道结构分析理论的适用情况,推荐了在我国无砟轨道结构设计中适宜采用的计算理论。 2、在对国外铁路规范规定的轨道结构荷载图式、我国的机车车辆情况以及铁路运输组织方式进行总结分析的基础上,结合我国无砟轨道结构的具体特点,综合考虑目前的客运机车运营列车活载、高速包络活载、运营的货物列车活载、养路机械活载以及中-活载(2005)设计活载图式,首次提出了适用于我国无砟轨道结构的计算荷载图式,确定了无砟轨道结构的竖向设计荷载、横向设计荷载和纵向设计荷载的计算方法。 3、分别针对无砟轨道结构中桥梁、隧道和路基这三种基础形式,提出了对基础工程的要求并给出了对各种基础工程变形的限值要求,建立了与基础变形相关的计算分析方法;首次将不同基础结构形式的支承情况统一起来考虑,系统地研究了基础变形对无砟轨道结构的受力、变形和使用性能的影响特点和规律,并将有限元分析模型计算的结果与室内试验的实测结果进行了对比分析,表明本文有限元分析理论和计算结果的可靠性。 4、首次在无砟轨道结构的设计理论体系中,建立了统一完善的桥梁结构变形的系统分析理论和分析方法,并编制了相应的分析软件。通过该软件,可以全面考虑包括结构自重、施工临时荷载、列车等各种荷载作用的影响、混凝土的收缩徐变、预应力及其损失等各种时效因素的影响以及墩台基础不均匀沉降等其它各种因素的综合影响,对无砟轨道桥梁结构从开始施工直到运营后任意时刻的内力和变形进行分析,从而可以直接方便地获得桥梁结构在任意时刻任意位置的位移和梁端转角等结构变形的数值,为在无砟轨道结构设计中更加合理地考虑桥梁变形对无砟轨道结构的影响奠定基础,同时还可为确定桥上无砟轨道的合理铺设时间提供依据。 5、应用传热学的基本理论,建立了温度变化对无砟轨道结构影响的分析理论体系和有限元分析模型,系统地研究了温度变化对无砟轨道的受力、变形和使用性能的影响特点和规律。对比分析了普通板式和框架式两种板式无砟轨道结构在温度影响下的行为差异,并分析了轨道板的宽度和厚度对无砟轨道结构温度效应的影响。 6、针对板式和双块式两种无砟轨道结构形式,对其在列车荷载作用下的力学行为进行了分析,研究了各结构层型式尺寸、扣件刚度、路基弹性及支承层弹性模量等不同的结构参数变化对无砟轨道结构的影响规律,以掌握不同参数条件下的列车荷载效应,为确定合理的无砟轨道结构设计参数提供依据。 7、首次系统地将混凝土结构的收缩徐变理论引入到无砟轨道的结构分析中,对收缩徐变的计算模式、收缩徐变系数的计算方法以及混凝土收缩徐变的计算理论进行了研究,建立了无砟轨道结构中混凝土收缩徐变的计算方法。 8、对无砟轨道结构的设计方法进行了研究,并且给出了无砟轨道结构设计的整个过程。根据此过程便可完成对无砟轨道结构的设计,并能够对结构的截面应力和裂缝宽度进行检验,从而获得满足规范要求的合理的结构设计方案。
【学位授予单位】:铁道部科学研究院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U213.244

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【引证文献】
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1 刘玮玮;CRTSⅡ型板式无砟轨道台后新型过渡段动力学特性分析[D];北京交通大学;2012年
2 王科甫;盾构隧道下穿客运专线沉降预测及控制研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周履,诸林,黎锡吾;长跨度预应力混凝土铁路连续梁的收缩徐变计算[J];桥梁建设;1984年04期
2 刘建瑞,陈良江;无碴轨道预应力混凝土梁设计研究[J];铁道标准设计;2001年09期
3 辛学忠;德国铁路无碴轨道技术分析及建议[J];铁道标准设计;2005年02期
4 辛学忠;张玉玲;;铁路桥梁设计活载标准修订研究[J];铁道标准设计;2006年04期
5 李俊;桥梁板式无碴轨道施工技术[J];铁道工程学报;2003年03期
6 李怒放;高速铁路轨道结构的发展趋势[J];铁道建筑技术;1998年01期
7 曾宗根;客运专线铁路无碴轨道工程技术(上)[J];铁道建筑技术;2005年03期
8 曾宗根;客运专线铁路无碴轨道工程技术(下)[J];铁道建筑技术;2005年04期
9 徐振龙,王智勇;板式无碴轨道综合施工技术研究[J];铁道建筑;2005年02期
10 卢祖文;建设高质量客运专线的关键是树立全新建设理念[J];中国铁路;2004年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宣言;客运专线曲线线路车线耦合系统动力学性能与无碴轨道结构振动响应的仿真研究[D];铁道部科学研究院;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵勇,李伟兴,黄鼎业;后张预应力混凝土结构的次轴力[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 何林,肖承波,吴体;某工程加层部分的安全性鉴定[J];四川建筑科学研究;2003年02期
3 刘广均,张钢;砌体结构设计中应注意的几个问题[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 徐晓阳,马宏伟,张兴虎;平面十字形节点试验的总结[J];四川建筑科学研究;2003年03期
5 浦沪军;民用建筑可靠性鉴定中双向板承载能力安全性等级的评定[J];四川建筑科学研究;2003年04期
6 周定松,王莺歌;后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究[J];四川建筑科学研究;2003年04期
7 米健,王晓波,崔苗,刘国银,陈哲;深圳会议展览中心预应力设计[J];四川建筑科学研究;2003年04期
8 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
9 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
10 盛光复,任迎春,赵艳红;加大截面加固RC轴心受压构件的强度计算[J];四川建筑科学研究;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯帆;张国新;刘有志;;层间水力渗透破坏对拱坝工作性态的影响[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
2 贾福杰;赵顺增;王涛;谭风国;韩团结;杭玉勇;武旭南;谭涛;;有限元预测温度场技术在博兴交通家园住宅工程的应用[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
3 尹洪冰;罗兴隆;谭金涛;张林在;;美国混凝土规范墙体预埋件的计算分析及与中国混凝土规范的对比[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
4 陈伟;张燎军;卢斌;白莉萍;张洋;陈亚军;;大型泵站混凝土底板冷却水管布置方案研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 卢斌;张燎军;陈伟;白莉萍;张洋;郑孝军;;大型泵站底板冬季施工温度应力及保温措施研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 郑愚;钟永刚;;对GFRP筋混凝土桥梁面板内压缩薄膜效应的研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
8 崔士起;姜丽萍;刘文海;;混凝土表面嵌固板条的黏结强度试验研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
9 范海丰;刘玉擎;贺君;;GFRP-混凝土组合桥面板抗弯性能研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
10 汪海东;曾志兴;;基于混凝土力学的CFRP加固RC梁受弯承载力计算与分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
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1 张骥;混凝土塑性—损伤本构模型研究[D];华中科技大学;2010年
2 刘灿;横向预应力混凝土梁的抗剪性能及预应力损失研究[D];华南理工大学;2010年
3 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
4 郑顺潮;钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究[D];华南理工大学;2010年
5 袁志军;球管焊接数值模拟及焊接残余应力影响因素研究[D];南昌大学;2010年
6 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
7 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
8 吴静;多重螺旋箍筋增韧轻质混凝土抗震性能研究[D];武汉理工大学;2010年
9 都爱华;框架结构移位托换节点受力机理的研究[D];山东大学;2010年
10 孙训海;基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D];中国建筑科学研究院;2010年
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1 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
2 杨凤莲;配置加强箍筋混凝土短柱力学性能试验研究[D];山东科技大学;2010年
3 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
4 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
5 田利辉;聚氨酯小框体外墙外保温体系研究[D];郑州大学;2010年
6 黄晓战;纤维矿渣微粉混凝土高温损伤机理与力学性能研究[D];郑州大学;2010年
7 赵发军;在役混凝土梁桥结构加固模型试验研究[D];郑州大学;2010年
8 倪川;某框架结构振动特性测试与控制分析研究[D];郑州大学;2010年
9 王莉荔;500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D];郑州大学;2010年
10 刘利亚;钢筋混凝土短梁受剪承载力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 梁利;李恩璞;王庆国;王秀志;;MJS工法在轻轨车站换乘通道中的工程实践[J];地下空间与工程学报;2012年01期
2 许有俊;陶连金;李文博;范俊毅;王文沛;;地铁双线盾构隧道下穿高速铁路路基沉降分析[J];北京工业大学学报;2010年12期
3 陈鹏;高亮;马鸣楠;;高速铁路路基沉降限值及其对无砟轨道受力的影响[J];工程建设与设计;2008年05期
4 何华武;;创新的中国高速铁路技术(上)[J];中国工程科学;2007年09期
5 何华武;;京津城际铁路科技创新[J];中国工程科学;2009年01期
6 李林;既有铁路下软弱地层盾构隧道施工加固方案[J];城市轨道交通研究;2005年03期
7 王建伟;王岩松;白峰;;CRTS-Ⅱ型轨道板临时端刺的应用[J];国防交通工程与技术;2008年05期
8 刘江峰;漆泰岳;吴占瑞;;盾构下穿密集房屋群诱发地表沉降及建筑物变形的影响研究[J];公路隧道;2009年03期
9 陈小兵;黄晓明;;连续配筋混凝土路面端部结构新方式探讨[J];中外公路;2011年02期
10 李中华;;CRTSⅠ型与CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点分析[J];华东交通大学学报;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李莹春;新建地铁盾构隧道穿越既有铁路道岔时的安全性问题研究[D];北京交通大学;2010年
2 王成晓;CRTSⅢ型板式无砟轨道力学特性研究[D];北京交通大学;2011年
3 曹宇泽;高速铁路无砟轨道桩板结构与路基土体相互作用研究[D];北京交通大学;2011年
4 刘强;盾构下穿建筑物沉降规律与远程自动监测系统研究[D];西南交通大学;2010年
5 李园;盾构施工地层变形的三维数值模拟及试验研究[D];天津大学;2004年
6 张彦斌;水平旋喷注浆预支护技术作用机理与效果研究[D];北京交通大学;2006年
7 李永东;水平旋喷施工工法的理论与试验研究[D];中国地质大学(北京);2008年
8 陈希成;高速铁路板式轨道结构力学分析[D];西南交通大学;2008年
9 王涛;近距离平行隧道盾构施工对老隧道影响的数值模拟[D];天津大学;2007年
10 庞巍;盾构掘进过程中既有隧道反应分析研究[D];天津大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张弥,夏禾,冯爱军;轻轨列车和高架桥梁系统的动力响应分析[J];北方交通大学学报;1994年01期
2 夏禾,吴萱,于大明;城市轨道交通系统引起的环境振动问题[J];北方交通大学学报;1999年04期
3 陈秀方;;连续支承轨道强度特殊问题解法[J];长沙铁道学院学报;1983年01期
4 罗克奇;王远清;赵方民;;铁路道床振动计算和试验[J];长沙铁道学院学报;1986年02期
5 王毅;;北京地下铁道振动对环境影响的调查与研究[J];地铁与轻轨;1992年02期
6 张弥;夏禾;冯爱军;;高架轻轨系统列车振动效应研究[J];地铁与轻轨;1992年02期
7 金学松,温泽峰,张卫华,曾京,周仲荣,刘启跃;世界铁路发展状况及其关键力学问题 全国结构工程学术会议特邀报告[J];工程力学;2004年S1期
8 江晓禹,金学松;轮轨接触表面有液态介质时的接触问题研究[J];工程力学;2005年02期
9 曲经建,张勇刚,张淑鹃;轨道交通系统对周围建筑物的振动影响[J];工程设计CAD与智能建筑;2001年02期
10 周建民;城市轨道交通中的振动和噪声控制[J];城市轨道交通研究;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯星梅;中小跨度铁路桥梁横向振动模拟及适应快速行车结构型式的研究[D];铁道部科学研究院;2000年
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1 柳墩利;铁道路基压实际标准的研究[D];铁道部科学研究院;2004年
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1 杨林江;裘伯钢;;京沪高铁桥上无砟轨道CA砂浆施工技术[J];铁道建筑技术;2011年02期
2 刘伟;;长大隧道无砟轨道施工技术研究[J];山西建筑;2009年28期
3 张泉;罗强;魏永幸;;无砟轨道路基过渡段水泥稳定碎石物理力学性质试验初探[J];铁道建筑;2010年10期
4 程志强;;CRTSⅡ型板式无砟轨道在客专上的研究应用[J];铁道建筑技术;2011年07期
5 徐庆元;张旭久;;高速铁路博格纵连板桥上无砟轨道纵向力学特性[J];中南大学学报(自然科学版);2009年02期
6 龚卫锋;罗光财;;高速铁路CRTSⅡ型无砟轨道铺设测量技术探讨[J];山西建筑;2011年03期
7 孙立;陈秀方;;双块式无砟轨道轨枕的优化设计研究[J];铁道建筑技术;2008年05期
8 江创华;韩国梁;冀孝国;李忠元;张春华;杨洪平;;高速铁路无砟轨道沥青水泥砂浆车[J];工程机械;2009年03期
9 冷道远;;高速铁路无砟轨道CPⅢ控制网测量技术[J];隧道建设;2009年02期
10 伍廷贵;;基于寿命周期成本的客运专线无砟轨道经济性分析[J];四川建筑;2010年02期
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1 蒋关鲁;詹永祥;陈睿;牛国辉;;无碴轨道桩板结构路基设计理论及计算理论的探讨[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
2 周志敏;戴公连;;高速铁路预应力混凝土连续梁桥设计参数研究[A];第十九届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2010年
3 刘选斌;;地质雷达技术在高速铁路无砟轨道无损检测的利用[A];郑州铁路局“十百千”人才培育助推工程论文集[C];2011年
4 江成;;高速铁路板式无砟轨道技术[A];中国铁道学会2009年度优秀学术论文评选一等奖论文[C];2010年
5 赵东田;;高速铁路无砟轨道控制精度的新理念及过程控制标准[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
6 赵东田;;高速铁路无砟轨道的误差组成及其权值分析[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
7 王大庆;谢楠;陈英俊;;高速铁路抗震设防问题[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
8 刘虹宇;马露;刘启礼;;宽基硅二极管快中子剂量探测器温度效应探讨[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
9 李经民;尤耀干;郑惠裕;陈玉恭;;XAD微孔介质吸附半挥发性PAHs化合物之温度效应影响[A];中国颗粒学会2002年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议论文集[C];2002年
10 杜越;宋红红;;高速铁路路基水泥搅拌桩施工及质量控制[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 杨波;无砟铁路时速232公里 成渝可望1.5小时到达[N];重庆商报;2007年
2 铁四院 孙立;践行誓言 奋战在高铁舞台[N];中国铁道建筑报;2010年
3 通讯员 范钢军 贾岩;十五局集团京沪高铁科技创新成果领先[N];中国铁道建筑报;2010年
4 伍振;遂渝铁路无砟轨道为中国高铁技术铺路[N];人民铁道;2008年
5 伍振;遂渝铁路无砟轨道叫响“中国创造”[N];大众科技报;2008年
6 李佳;国内首条无砟轨道进入铺设阶段[N];中华建筑报;2007年
7 通讯员范钢军;京沪高铁无砟轨道精调系统填补国内技术空白[N];中国铁道建筑报;2010年
8 高进忠;我国首例旭普林无砟轨道双块式轨枕试产成功[N];人民铁道;2007年
9 张占成 杨云峰;精打细磨铸丰碑[N];首都建设报;2007年
10 通讯员 范钢军 记者 方玲;科技创新引领世界一流高铁[N];中国铁道建筑报;2011年
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1 石现峰;高速铁路无砟轨道结构的设计理论研究[D];铁道部科学研究院;2007年
2 Ammar A.M.Shubber(夏伯);高速铁路无砟轨道动力特性及相关应用研究[D];西南交通大学;2009年
3 刘晓红;高速铁路无砟轨道红黏土路基动力稳定性研究[D];中南大学;2011年
4 赵曼;高速铁路RPC板式轨道的设计理论与力学性能研究[D];北京交通大学;2008年
5 任娟娟;桥上无缝道岔区纵连式无砟轨道受力特性与结构优化研究[D];西南交通大学;2009年
6 卢志芳;考虑时变性和不确定性的混凝土桥梁收缩徐变及预应力损失计算方法[D];武汉理工大学;2011年
7 杨新文;高速铁路轮轨噪声理论计算与控制研究[D];西南交通大学;2010年
8 金守华;无碴轨道设计理论与工艺装备研究[D];中南大学;2007年
9 罗浩;高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥徐变变形对车—桥系统耦合振动的影响研究[D];中南大学;2011年
10 辛涛;高速铁路高架桥上无砟道岔动力特性研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王梦;博格板式无砟轨道路桥过渡段竖向动力响应分析[D];中南大学;2007年
2 周志敏;高速铁路箱梁桥日照温度场分布规律及计算模式研究[D];中南大学;2011年
3 钱登朝;高墩大跨刚构—连续组合梁桥关键技术研究[D];长安大学;2006年
4 殷灿彬;大跨径连续刚构桥温度效应与收缩徐变效应分析[D];中南林业科技大学;2009年
5 黄剑飞;高速铁路无砟轨道三维检测系统研制及误差分析[D];长安大学;2011年
6 王吉英;高墩大跨连续刚构桥温度效应的研究[D];大连理工大学;2003年
7 易南福;高速铁路不同类型无砟轨道在不同荷载作用下的受力与变形研究[D];中南大学;2010年
8 王冠通;地震作用下桥上无砟轨道的力学特性[D];北京交通大学;2011年
9 邢湘利;无砟轨道施工测量控制中的关键技术研究[D];中南大学;2010年
10 孙再鸣;新型无砟轨道施工技术研究[D];长安大学;2011年
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