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嵌入式轨道线路稳定性研究

秦超红  
【摘要】:嵌入式轨道作为有轨电车的一种新型轨道结构型式能够达到良好的减振降噪效果,特别适用于城区内轨道交通线路。嵌入式轨道主要由钢轨、高分子材料、轨腰楔形块、弹性垫板、PVC管、轨道板等组成,钢轨放置于承轨槽内,并以高分子材料敷设至钢轨的轨头下方,在纵向、垂向和横向三个方向上均实现了钢轨的连续弹性支承。目前嵌入式轨道无缝线路钢轨稳定性的影响因素尚不明确,轨道结构抗钢轨倾覆的能力尚不清楚,同时轨道结构承轨槽内高分子材料的受力特性也不明了。本文在力学分析模型的基础上建立了钢轨稳定性分析的梁单元模型、钢轨倾覆和高分子材料受力分析的实体单元模型,采用有限元法对嵌入式轨道线路稳定性进行研究。主要研究内容包括: (1)通过搜集资料,提出了钢轨稳定性、钢轨倾覆和高分子材料受力的影响因素及其评判标准,根据现场试验确定了嵌入式轨道的主要材料参数,建立了嵌入式轨道稳定性分析的力学模型,在此基础上分别建立了钢轨稳定性分析的梁单元模型以及钢轨倾覆和高分子材料受力分析的三维实体单元模型。 (2)分析了温度荷载作用下嵌入式轨道无缝线路钢轨稳定性,研究了线路初始不平顺、高分子材料横向刚度、高分子材料失效长度和高分子材料横向阻力局部降低等影响因素对钢轨稳定性的影响,并就高分子材料横向刚度、失效长度和横向阻力局部降低等因素对钢轨横向变形的影响进行了定量分析。 (3)分析了电车荷载作用下嵌入式轨道的抗钢轨倾覆性,研究了垂向荷载偏心距、轨腰楔形块间距、高分子材料弹模以及弹性垫板弹模等因素对钢轨倾覆的影响。 (4)分析了钢轨胀轨和钢轨倾覆时高分子材料的受力特性,研究了了垂向荷载偏心距、轨腰楔形块间距、高分子材料弹模以及弹性垫板弹模等影响因素对高分子材料应力值的影响。


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