基于统计分析方法的成都地区无砟轨道温度梯度预测 被引量：4

1

作者 赵坪锐 邓非凡 +2 位作者 丁晨旭 毕澜潇 苏成光 《铁道建筑》 北大核心 2016年第5期43-46,共4页

基于成都地区双块式无砟轨道温度场试验获取的轨道结构实测温度数据,对成都地区无砟轨道温度梯度进行预测分析,利用概率统计方法提出了管理温度梯度建议值。主要结论:无砟轨道结构内部温度在垂向呈非线性分布,且随时间呈周期性变化,正... 基于成都地区双块式无砟轨道温度场试验获取的轨道结构实测温度数据,对成都地区无砟轨道温度梯度进行预测分析,利用概率统计方法提出了管理温度梯度建议值。主要结论:无砟轨道结构内部温度在垂向呈非线性分布,且随时间呈周期性变化,正温度梯度极值时的垂向温度分布近似为指数函数;由概率统计方法得到的成都地区各季节温度梯度分布函数,可以得到保证率为99.7%的温度梯度管理值。 展开更多

关键词 无砟轨道 温度场试验 温度梯度管理值 概率统计 预估模型

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嵌入式轨道PVC管埋设方式对轨道结构受力影响分析 被引量：4

2

作者 毕澜潇 赵坪锐 +1 位作者 林红松 龚闯 《铁道标准设计》 北大核心 2017年第7期37-42,共6页

为适应城市轨道交通运营需求,嵌入式轨道结构得到了广泛应用。该轨道结构采用弹性体将钢轨嵌固在槽中,为降低造价和节省材料,弹性体中一般还需设置PVC管。利用有限元模型,对不同PVC埋置方式对钢轨位移、轨旁高分子材料受力特性、轨道板... 为适应城市轨道交通运营需求,嵌入式轨道结构得到了广泛应用。该轨道结构采用弹性体将钢轨嵌固在槽中,为降低造价和节省材料,弹性体中一般还需设置PVC管。利用有限元模型,对不同PVC埋置方式对钢轨位移、轨旁高分子材料受力特性、轨道板受力特性进行对比分析。结果表明:不同埋设方式的选择对轨旁高分子复合材料的应力大小影响较小,但对轨道板的最大拉应力影响较大。复合材料弹性模量增大虽能减小钢轨的横向位移,但会增大轨道板拉应力,因此取值不宜过大。考虑到现场施工、高分子复合材料老化等原因引起的高分子复合材料与其他材料的临界面粘结失效,轨道结构宜采用钢轨外侧埋设PVC管,复合材料弹性模量取值范围宜取3~6 MPa。 展开更多

关键词 嵌入式轨道 有轨电车 高分子复合材料 PVC管

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嵌入式轨道槽内结构优化设计 被引量：4

3

作者 毕澜潇 刘卫星 +2 位作者 邢梦婷 赵坪锐 刘学毅 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1227-1234,共8页

嵌入式无砟轨道具有养护维修工作量小、结构稳定等特点,还具有良好的减振降噪性能,特别适应城市轨道交通运营需求,广泛应用在现代有轨电车线路建设中.由于嵌入式轨道的结构特点,其优化重点在槽内结构型式及包覆钢轨的高分子复合弹性体.... 嵌入式无砟轨道具有养护维修工作量小、结构稳定等特点,还具有良好的减振降噪性能,特别适应城市轨道交通运营需求,广泛应用在现代有轨电车线路建设中.由于嵌入式轨道的结构特点,其优化重点在槽内结构型式及包覆钢轨的高分子复合弹性体.利用有限元软件ANSYS对嵌入式轨道进行动、静态分析.在拓扑优化的基础上,根据城市轨道交通成本、安全、噪声、振动等功能要求构建轨道结构功能优化目标函数,对嵌入式轨道槽内结构进行优化设计.研究结果表明:针对槽型轨减少靠近轨腰与轨底连接处的复合材料,可以在保证轨道刚度前提下,尽可能节省成本;考虑降噪性能、隔振效果高分子复合材料包覆钢轨高度不宜降低,即应使其完全包覆钢轨;一般地段承轨槽宽度宜在200~220 mm;对于隔振要求严格的区域,增大承轨槽宽度是提高轨道结构隔振效果最有效的手段;复合材料弹性模量选取时,在保证轨道横向刚度的前提下,减小轨道板混凝土结构的应力水平. 展开更多

关键词 嵌入式轨道 有轨电车 优化设计 功率流

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无砟轨道轮轨垂向冲击荷载实用计算式 被引量：3

4

作者 毕澜潇 赵林 +2 位作者 赵坪锐 宁秋娴 刘学毅 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期20-29,共10页

采用有限元精细化仿真分析和理论推导相结合的方法,进行适用于我国无砟轨道结构特点的轮轨垂向冲击荷载实用计算式研究。结果表明:由于结构刚度及质量层状分布特性的差异,现有基于有砟轨道结构建立的动力系数计算式不能完全适用于无砟... 采用有限元精细化仿真分析和理论推导相结合的方法,进行适用于我国无砟轨道结构特点的轮轨垂向冲击荷载实用计算式研究。结果表明:由于结构刚度及质量层状分布特性的差异,现有基于有砟轨道结构建立的动力系数计算式不能完全适用于无砟轨道结构;无砟轨道高频垂向冲击力的主要影响因素为冲击速度和钢轨质量;当轮对质量超过800 kg时,轮对质量的增加几乎不改变高频垂向冲击力的大小;准静态垂向冲击力的主要影响因素为冲击速度、轮对质量、扣件刚度,而轨道板各参数及地基面刚度对轮轨垂向冲击荷载的影响较小;建立的实用计算式能较为准确地描述无砟轨道车轮、轨道主要参数与轮轨垂向冲击荷载的关系,可对包括道岔、钢轨接头等非标准钢轨断面的轮轨垂向冲击荷载进行预测。 展开更多

关键词 无砟轨道 轮轨 冲击力 冲击速度 动载系数

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单元板式轨道脱空伤损识别的柔度曲率特征值法 被引量：2

5

作者 赵坪锐 徐天赐 +3 位作者 刘卫星 屈超广 毕澜潇 丁晨旭 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1100-1108,1124,共10页

为了实现对CRTSⅢ板式无砟轨道结构中轨道板板底脱空伤损的识别和定位,首先通过轨道结构模型的模态分析,获取其结构的柔度矩阵,结合高斯曲率和降噪数据处理构建柔度曲率特征值矩阵,利用非伤损区域内反映不规则突起对伤损定位影响的准确... 为了实现对CRTSⅢ板式无砟轨道结构中轨道板板底脱空伤损的识别和定位,首先通过轨道结构模型的模态分析,获取其结构的柔度矩阵,结合高斯曲率和降噪数据处理构建柔度曲率特征值矩阵,利用非伤损区域内反映不规则突起对伤损定位影响的准确性指标和反映识别伤损范围的有效性指标得到合理的测点密度,最后建立多种伤损工况,研究该指标识别的应用范围.研究结果表明:已脱空轨道板的柔度曲率特征值在伤损区域内存在明显突起,且峰值位置与伤损区域中心吻合,可在无基准参数下有效识别CRTSⅠ及CRTSⅢ型两种材料性能不同的单元板式轨道板底的隐蔽伤损;针对板底大于0.4 m×0.4 m的脱空伤损,采用测点密度为0.2 m时有利于降低噪声对伤损定位准确性的影响,提高伤损范围识别的有效性;当轨道板底伤损区域边长大于0.3 m时,可利用柔度曲率特征值进行伤损识别和定位;轨道板柔度曲率最大绝对值随脱空尺寸变大而增加,二者基本呈线性关系,结合柔度曲率特征值的可视化图形可进行伤损面积识别. 展开更多

关键词 高速铁路 无损检测 无砟轨道 板底脱空 柔度

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双块式无砟轨道温度场有限元模拟 被引量：3

6

作者 毕澜潇 向芬 +2 位作者 丁晨旭 李健 赵坪锐 《铁道建筑》 北大核心 2016年第5期34-38,52,共6页

无砟轨道大多采用钢筋混凝土材料筑成且长期暴露于空气中,由于混凝土的材料特性,其内部温度场会受到周围环境的影响,从而影响无砟轨道的服役性能。本文建立温度场模拟有限元模型,结合实测数据,研究了太阳辐射强度、大气日温差、风速等... 无砟轨道大多采用钢筋混凝土材料筑成且长期暴露于空气中,由于混凝土的材料特性,其内部温度场会受到周围环境的影响,从而影响无砟轨道的服役性能。本文建立温度场模拟有限元模型,结合实测数据,研究了太阳辐射强度、大气日温差、风速等气象参数对无砟轨道温度场的影响。基于气象资料,对各地区无砟轨道最大温度梯度进行了预测。结果表明:通过有限元软件利用轨道周围的气象参数进行无砟轨道温度场计算分析可以满足工程精度要求;道床板顶、底面的最大日温差与大气日温差近似呈正比关系,太阳辐射和大气日温差是造成轨道温度梯度的主要原因;风速对轨道温度场的影响较气温和辐射小,当风速>4 m/s时,轨道温度场对风速的变化不敏感。 展开更多

关键词 无砟轨道 温度场 有限元

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板底脱空对无砟轨道结构模态的影响 被引量：3

7

作者 郭杰 毕澜潇 +1 位作者 徐天赐 赵坪锐 《铁道建筑》 北大核心 2020年第10期121-125,共5页

基于CRTSⅢ型板式无砟轨道结构参数,研究了不同脱空状态对无砟轨道模态的影响,并对轨道板自振应力进行了分析。结果表明:分析脱空对轨道结构模态的影响时,脱空厚度方向不宜处理为完全损坏,而应取一定的脱空厚度;板端脱空组合对轨道结构... 基于CRTSⅢ型板式无砟轨道结构参数,研究了不同脱空状态对无砟轨道模态的影响,并对轨道板自振应力进行了分析。结果表明:分析脱空对轨道结构模态的影响时,脱空厚度方向不宜处理为完全损坏,而应取一定的脱空厚度;板端脱空组合对轨道结构模态的影响最大,板中脱空影响最小;板中脱空时脱空形状对轨道结构的模态几乎没有影响;无脱空时轨道板自振应力在扣件处最大,不同脱空状态下轨道板自振应力在脱空区域与自密实混凝土接触边缘较大。研究成果可供无砟轨道脱空识别和结构优化设计参考。 展开更多

关键词 无砟轨道 轨道结构 模态 数值模拟 板底脱空 自振应力 脱空状态

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双块式无砟轨道温度场监测方法研究 被引量：2

8

作者 毕澜潇 赵坪锐 +1 位作者 邢梦婷 龚闯 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1667-1673,共7页

由于构成无砟轨道主体结构的材料为混凝土等热的不良导体和温度敏感材料,无砟轨道内部温度场的分布特性受环境影响很大,且对无砟轨道受力状态有较大影响,而目前关于无砟轨道温度场的系统研究刚刚开始,急需建立一套合理可行的无砟轨道温... 由于构成无砟轨道主体结构的材料为混凝土等热的不良导体和温度敏感材料,无砟轨道内部温度场的分布特性受环境影响很大,且对无砟轨道受力状态有较大影响,而目前关于无砟轨道温度场的系统研究刚刚开始,急需建立一套合理可行的无砟轨道温度场监测方法为温度应力的计算和无砟轨道设计提供真实可靠的基础参数。为在制定监测方案时合理确定测点位置,对双块式无砟轨道温度场进行了有限元模拟和实测,通过对无砟轨道温度场分布特性分析对混凝土内部温度传感器的布设提出建议。研究结果表明:轨道结构对称部位的温度分布基本相同,轨道结构边角部分温度变化幅度较大;距侧边约30 cm以上的轨道结构内部温度场分布基本相同,在场地有限的情况下,可建立较小的试验段进行测试,要获取无砟轨道整体温度梯度参数,测点布置应距板边至少30 cm以上;采用钢筋、木条等热传导性与混凝土差别较大的材料作为温度传感器附着物时测得的轨道结构温度场同轨道结构实际情况有一定差别,应尽量选择与混凝土类似的材料作为温度传感器的附着物。 展开更多

关键词 无砟轨道 温度场 有限元 温度荷载

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基于疲劳寿命理论的无砟轨道脱空等级划分 被引量：2

9

作者 郭杰 毕澜潇 +1 位作者 赵坪锐 屈超广 《铁道建筑》 北大核心 2020年第3期92-94,103,共4页

采用有限元软件ANSYS建立CRTSⅢ型板式无砟轨道模型,研究脱空形式和脱空程度对无砟轨道疲劳寿命的影响。采用混凝土弯拉疲劳方程计算无砟轨道疲劳寿命,计算时不考虑预应力和温度梯度仅考虑列车荷载的影响。计算结果表明,随着脱空程度增... 采用有限元软件ANSYS建立CRTSⅢ型板式无砟轨道模型,研究脱空形式和脱空程度对无砟轨道疲劳寿命的影响。采用混凝土弯拉疲劳方程计算无砟轨道疲劳寿命,计算时不考虑预应力和温度梯度仅考虑列车荷载的影响。计算结果表明,随着脱空程度增大,4种脱空形式均会显著降低无砟轨道疲劳寿命,且板端脱空的影响最大。据此提出了脱空等级划分原则,并依据无砟轨道疲劳寿命影响系数将无砟轨道脱空划分为轻度脱空、中度脱空和重度脱空3个等级。建议参照离缝的修补方法确定各脱空等级相应的修补材料和工艺。 展开更多

关键词 无砟轨道 轨道板脱空 有限元分析 疲劳寿命 脱空等级划分

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轮轨垂向冲击力地面测试方法适用性研究

10

作者 毕澜潇 赵坪锐 +3 位作者 王森荣 熊飞 刘学毅 郭利康 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期118-124,共7页

轮轨垂向冲击荷载会使轨道结构产生较大的振动、噪声、应力,严重影响行车安全及车轮、轨道使用寿命,是铁路运输领域的一项重要研究课题。现场对轮轨冲击力的测量多使用准静态的测试方法,但其测试准确性有待验证,外加测试方法不统一,难... 轮轨垂向冲击荷载会使轨道结构产生较大的振动、噪声、应力,严重影响行车安全及车轮、轨道使用寿命,是铁路运输领域的一项重要研究课题。现场对轮轨冲击力的测量多使用准静态的测试方法,但其测试准确性有待验证,外加测试方法不统一,难以对轮轨冲击理论分析结果提供有效的现场数据支持。运用LS-Dyna软件建立轨道结构落轴冲击模型,对轨道冲击行为进行仿真计算,比较不同地面测试方法得到的轮轨冲击力“当量值”,并结合室内实尺试验测试结果对仿真进行验证。仿真分析及试验结果表明:仿真结果与试验结果具有较好的一致性,利用动力学软件对轮轨冲击接触行为仿真准确性较高。剪应力法与轨腰压缩法可以识别轮轨高频冲击力,但适用范围及测量准确性略有不同。剪应力法属“范围测量”适用于现场测量,如果设置得当可以测得车轮行驶在跨中最大约12 cm范围内轮轨垂向冲击力,但测得的高频冲击力略低于实际值。轨腰压缩属“定点测量”,适合测量实验室内单点冲击轮轨接触力,测得的高频冲击力与实际值较符合。 展开更多

关键词 轮轨垂向冲击力 测试方法 落轴测试 LS-DYNA

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高速铁路有砟轨道轮轨附加动荷载取值研究 被引量：5

11

作者 刘卫星 赵坪锐 +1 位作者 毕澜潇 丁晨旭 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第5期50-56,共7页

为提出符合我国高速铁路有砟轨道线路质量状态的轮轨垂向附加动荷载取值,运用ANSYSLS-DYNA软件建立车辆-轨道耦合动力学模型,结合统计学理论,分析轮轨力统计特征值随车速、扣件刚度、簧上簧下质量与轨道质量状态等参数的变化规律。利用... 为提出符合我国高速铁路有砟轨道线路质量状态的轮轨垂向附加动荷载取值,运用ANSYSLS-DYNA软件建立车辆-轨道耦合动力学模型,结合统计学理论,分析轮轨力统计特征值随车速、扣件刚度、簧上簧下质量与轨道质量状态等参数的变化规律。利用线路质量指数TQI管理标准作为表征线路质量状态的依据,仿真计算不同轨道质量状态下轮轨力随车速变化规律,进而提出高速铁路有砟轨道轮轨附加动荷载建议计算公式。研究结果表明:不同工况下轮轨力平均值与车辆静轮重基本相同;轮轨力标准差随车速、扣件刚度、簧上质量、簧下质量增大而增大,随轨道质量劣化而增大;当列车速度等于330 km/h且轨道质量状态较差时仿真得到的动力系数为1.99,速度大于330 km/h后大于无缝线路设计规范取值。 展开更多

关键词 高速铁路 有砟轨道 轮轨垂向附加动荷载 轨道质量状态 轮轨力统计特征值

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高温荷载下CRTSⅡ型板式轨道上拱变形特性研究 被引量：9

12

作者 赵林 刘学毅 +1 位作者 毕澜潇 李京生 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期277-286,共10页

基于CRTSⅡ型板式轨道在高温荷载作用下的上拱变形是一种比较典型的病害,将功的互等法应用到实际工程中,推导高温荷载作用下弹性薄板的功的互等定理,建立适用于两对边简支两对边自由的轨道板上拱计算模型。分析Ⅱ型板式轨道在温度荷载... 基于CRTSⅡ型板式轨道在高温荷载作用下的上拱变形是一种比较典型的病害,将功的互等法应用到实际工程中,推导高温荷载作用下弹性薄板的功的互等定理,建立适用于两对边简支两对边自由的轨道板上拱计算模型。分析Ⅱ型板式轨道在温度荷载作用下的上拱变形特性,研究结果表明:在高温荷载作用下轨道板的上拱位移随纵向位置的变化呈正弦曲线变化趋势。分析不同因素对Ⅱ型板式轨道板上拱变形的影响,研究Ⅱ型板式轨道的上拱变形特性。从轨道板垂向稳定性和行车安全性角度,提出优化轨道结构参数和层间病害修补时机的建议。 展开更多

关键词 CRTSⅡ型板式轨道 功的互等定理 高温荷载 轨道板上拱

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基于原位试验地下高铁车致环境振动特性分析

13

作者 代丰 杨吉忠 +1 位作者 毕澜潇 刘玉涛 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期95-101,113,共8页

研究目的:高速铁路下穿综合交通枢纽的交通交叉形式日渐兴起,地下高铁引发的环境振动问题不容忽视。为探明地下高铁运行对地表环境振动影响规律,结合在建高铁下穿机场场地工程实例,设计高铁隧道内落轴试验得到周围土体环境振动特征,建立... 研究目的:高速铁路下穿综合交通枢纽的交通交叉形式日渐兴起,地下高铁引发的环境振动问题不容忽视。为探明地下高铁运行对地表环境振动影响规律,结合在建高铁下穿机场场地工程实例,设计高铁隧道内落轴试验得到周围土体环境振动特征,建立车-轨-隧-地层半解析计算模型得到列车荷载动力初始条件,预测分析地下高铁车致环境振动幅频特性及传播规律,研究不同行车条件、轨道参数和隧道埋深的影响特点。研究结论:(1)地表振动在离线路中心线10 m范围内大幅衰减,衰减率达70%,垂向振动幅值明显大于其他两个方向,地表横向振幅最小,振动衰减速度最慢;(2)在350 km/h高速列车通过条件下,80 m范围内地表垂向和横向振级分别为20~80dB、43~72dB,Z振级最大衰减系数达0.276dB/m;(3)列车速度每提升50 km/h,地表Z振级增加约2 dB;(4)在13~50 Hz内,扣件刚度越小地表振级越大,在79 Hz以上,地表振级与扣件刚度正相关;(5)隧道埋深大于14 m时,隧道埋深对地表Z振级变化影响较小,将高铁隧道埋深控制在合理范围内可减小地表振动;(6)本研究成果可为下穿高速铁路设计和研究提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 高速铁路 环境振动 落轴试验 传递速度导纳

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