[博士] 橋上無縫道岔縱向力計算理論與試驗研究

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內(nèi)容簡介

　　隨著客運(yùn)專線、快速鐵路和城市軌道交通的建設(shè)與發(fā)展，由于環(huán)保要求　　或地形的限制，有越來越多的無縫道岔設(shè)置在大橋、特大橋或高架結(jié)構(gòu)上。　　在橋上鋪設(shè)無縫道岔，是無縫線路發(fā)展中遇到的一個重大技術(shù)課題。本文對　　橋上無縫道岔縱向力的計算理論開展研究，建立了橋上無縫道岔縱向力計算　　模型并編制了相應(yīng)的計算程序，系統(tǒng)分析了橋上無縫道岔受力和變形規(guī)律，　　提出了橋上無縫道岔的設(shè)計原則和設(shè)計方法。本文的主要工作如下：　　(1)道岔．橋梁縱向相互作用關(guān)系。道岔．橋梁縱向相互作用本構(gòu)關(guān)系是　　解決縱向力傳遞問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，本文在系統(tǒng)分析國內(nèi)外無縫道岔結(jié)構(gòu)的　　基礎(chǔ)上，對影響橋上無縫道岔縱向傳力的各種阻力參數(shù)的力學(xué)特性做了深入　　分析，提出了各種阻力參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系表達(dá)式。根據(jù)橋上無縫道岔縱向相互　　作用特點，首次提出了道岔一橋梁相互作用原理。　　(2)根據(jù)道岔一橋梁相互作用原理，本著模型總體上能反映橋上無縫道　　岔縱向力的傳遞特點，同時考慮計算方便性和可靠性的原則，結(jié)合目前計算　　力學(xué)的發(fā)展，提出了計算有砟、無砟軌道橋上無縫道岔縱向力的“岔一橋一墩　　”一體化模型。利用非線性有限元法對模型求解，并編制了功能強(qiáng)大的分析程　　序，該程序可以分析各種道岔和橋梁的布置型式　　(3)運(yùn)用編制的計算程序，對橋上無縫道岔的伸縮力、撓曲力、制動力、　　斷軌力和組合荷載作用下的縱向力進(jìn)行了分析，研究了組合荷載對橋上無縫　　道岔的影響。在對比國內(nèi)外橋上無縫線路設(shè)計方法和理論研究的基礎(chǔ)上，初　　步提出了我國橋上無縫道岔設(shè)計檢算方法?！　?4)對影響道岔一橋梁縱向力傳遞的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，是本文的　　核心部分。分析了簡支梁、連續(xù)梁橋上無縫道岔(包括單組道岔、渡線和道　　岔群)的受力和變形規(guī)律，通過縱向位移阻力參數(shù)、道岔連接方式、橋梁下　　部結(jié)構(gòu)剛度、橋梁跨度、橋梁結(jié)構(gòu)形式、岔一橋相對位置等因素的分析，達(dá)到　　了清楚地認(rèn)識橋上無縫道岔縱向力傳遞規(guī)律的目的，進(jìn)而得出對計算參數(shù)取　　值和改善岔．橋受力狀態(tài)具有指導(dǎo)意義的結(jié)論?！　?5)綜合分析了有砟、無砟橋上無縫道岔的受力和變形規(guī)律，從縱向相　　互作用的角度提出橋上無縫道岔縱向設(shè)計原則，提出了典型車站的道岔、橋　　梁布置方式，為橋上無縫道岔設(shè)計提供了依據(jù)?！　?6)在浙贛線湄池l號特大橋上進(jìn)行橋上無縫道岔縱向力試驗研究，對　　道床阻力、道岔基本軌伸縮力、道岔尖軌／心軌縱向位移，梁．軌相對位移等　　進(jìn)行了系統(tǒng)測試。通過試驗研究，驗證了橋上無縫道岔縱向力計算理論?！　”疚慕⒌臉蛏蠠o縫道岔計算理論體系是比較完善的，計算模型、方法　　和程序正確的，仿真程序分析的結(jié)果是可信的，浙贛線簡支梁橋上無縫道岔　　的成功鋪設(shè)、現(xiàn)場試驗及安全運(yùn)營表明本文的工作對橋上無縫道岔設(shè)計和運(yùn)　　營維修具有重要的指導(dǎo)意義。

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