基于熵权法的CA砂浆脱空位置对单元式无砟轨道动力状态影响评价研究

1

作者 张芷寒 高亮 +4 位作者 郭志鹏 赵书鑫 钟阳龙 王继 姜涵文 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期125-135,共11页

随着高速铁路运营时间增加,CRTSⅠ型板式无砟轨道脱空现象日益加剧。多种因素影响造成的脱空在空间位置上随机分布。为明确脱空位置对轨道结构动态服役性能的影响,提出时、频域融合的轨道动力状态综合评价方法。为验证构建的轨道动力状... 随着高速铁路运营时间增加,CRTSⅠ型板式无砟轨道脱空现象日益加剧。多种因素影响造成的脱空在空间位置上随机分布。为明确脱空位置对轨道结构动态服役性能的影响,提出时、频域融合的轨道动力状态综合评价方法。为验证构建的轨道动力状态综合评价方法的有效性和准确性,建立高速车辆-无砟轨道-路基系统耦合动力学模型,获取不同脱空位置下的轨道结构动力响应;选取钢轨、轨道板、底座板和路基子结构为研究对象,将各结构加速度、位移响应的时程和功率谱密度特征作为评价指标,采用波形因子、脉冲因子、峭度因子、偏度因子和裕度因子指标对时、频域评价指标进行无量纲处理;并采用熵权法实现砂浆脱空位置对轨道动力状态的影响评价。研究结果表明:对比无脱空、板边脱空、板中脱空条件下轨道结构振动加速度的时、频域响应结果可知,钢轨、轨道板垂向加速度受板边脱空影响整体大于板中脱空影响,但板边/板中不同纵向位置脱空产生的加速度峰值相差不大;脱空会造成钢轨、轨道板加速度共振峰的前移,但仅靠时、频域响应难以准确描述不同CA砂浆脱空位置对轨道结构动力状态的影响规律。而采用熵权法建立的轨道动力状态评价结果可知,沿线路纵向不同位置处的脱空,板端位置脱空对轨道结构的影响更大;线路横向不同位置处的脱空,板边位置脱空对轨道结构的动力状态影响更大;CA砂浆脱空的最不利位置为板端角处。研究结果可为其他条件下的轨道结构服役状态的判定提供借鉴,并为轨道结构科学准确的养护维修提供参考依据。 展开更多

关键词 高速铁路 无砟轨道 砂浆脱空 熵权法 动力状态

在线阅读 下载PDF 职称材料

运营期纵连板式无砟轨道端刺结构位移特征

2

作者 蔡小培 王昌昌 +3 位作者 董博 钟阳龙 郑新国 游彦辉 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期20-25,共6页

研究目的:Π型端刺锚固体系是纵连板式无砟轨道路桥过渡段限制轨道结构位移的关键部位。本文考虑轨道结构与桥梁及摩擦板、端刺与土体的非线性相互作用关系,建立轨道-桥梁-路基-端刺结构一体化计算模型,研究锚固结构服役状态下的位移特... 研究目的:Π型端刺锚固体系是纵连板式无砟轨道路桥过渡段限制轨道结构位移的关键部位。本文考虑轨道结构与桥梁及摩擦板、端刺与土体的非线性相互作用关系,建立轨道-桥梁-路基-端刺结构一体化计算模型,研究锚固结构服役状态下的位移特征,分析端刺与路基不同脱空位置对结构位移的影响,提出注浆填补层间脱空的增强方案,并对其可行性进行论证。研究结论:(1)端刺与路基完全脱空后,纵向位移相比脱空前大幅增加且超过了3 mm位移限值,脱空引起的路基对端刺结构摩阻力、锚固力下降会导致端刺产生超量位移;(2)摩擦板区域的脱空对端刺位移影响很小,主端刺区域脱空和完全脱空引起的端刺纵向位移只相差0.11 mm,所以主端刺区域路基脱空是引发结构超量位移的主因;(3)采用注浆方式对脱空区域路基进行加固整治后端刺的纵向位移降低了3.5 mm左右,端刺结构位移恢复到了与正常服役状况相近的程度;(4)本研究成果可为现场Π型端刺结构超量位移整治提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 路桥过渡段 Π型端刺 脱空 超量位移 注浆增强

在线阅读 下载PDF 职称材料

夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究 被引量：1

3

作者 张雅琴 高亮 +2 位作者 钟阳龙 蒋函珂 黄伊琛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期165-175,共11页

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形... 在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0~20℃的缓慢发展阶段、20~30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。 展开更多

关键词 板式无砟轨道 内聚力模型 塑性损伤模型 高温 上拱变形

在线阅读 下载PDF 职称材料

环境因素影响下无砟轨道底座板早期温度场模拟

4

作者 董博 蔡小培 +2 位作者 陈泽林 钟阳龙 路林海 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2236-2246,共11页

为准确反映无砟轨道早期温度场,本文提出基于等效龄期法的底座板水化放热模型。首先,分析底座板早期热量传递过程,明确早期温度场的关键影响因素;其次,根据混凝土等效龄期成熟度理论,建立基于等效龄期法的底座板早期温度场分析模型;第三... 为准确反映无砟轨道早期温度场,本文提出基于等效龄期法的底座板水化放热模型。首先,分析底座板早期热量传递过程,明确早期温度场的关键影响因素;其次,根据混凝土等效龄期成熟度理论,建立基于等效龄期法的底座板早期温度场分析模型;第三,基于有限元软件的子程序开发功能,通过自编程序实现模型内等效龄期水化放热、对流换热、太阳辐射、基础温度等因素的全面真实模拟;最后,对比分析多种环境因素下采用等效龄期法与传统非等效龄期法的底座板早期热学性能差异。研究结果表明:底座板早期温度场的众多影响因素中,太阳辐射的影响最显著;采用等效龄期法得出的底座板早期温度比非等效龄期法普遍更高,温升幅度为2~6℃;使用等效龄期法有效提升了底座板水化放热速率、累计放热量、温度等热学性能的模拟精度,提升幅度可达2%~10%,这表明等效龄期法在无砟轨道早期温度场模拟方面具有较大优势。 展开更多

关键词 底座板 早龄期 水化反应 等效龄期 温度场

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速铁路千米级主跨悬索桥线-桥垂向变形映射关系分析

5

作者 刘万里 蔡小培 +2 位作者 牛留斌 钟阳龙 钟子杰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期164-173,共10页

为研究千米级悬索桥线-桥垂向变形映射关系,逐层分析有砟轨道层间传力特性,建立悬索桥垂向变形与轨面几何形态的映射解析模型,并对映射模型的准确性和有效性进行验证。研究结果表明:桥梁变形波长大于16 m时,线-桥垂向变形可视为完全映射... 为研究千米级悬索桥线-桥垂向变形映射关系,逐层分析有砟轨道层间传力特性,建立悬索桥垂向变形与轨面几何形态的映射解析模型,并对映射模型的准确性和有效性进行验证。研究结果表明:桥梁变形波长大于16 m时,线-桥垂向变形可视为完全映射,波长小于16 m时,线-桥位移有所差异;扣件和道床刚度主要影响波长16 m以下的线-桥垂向变形映射关系;悬索桥上线路平顺性表现出显著的温度敏感性,影响桥上线路垂向不平顺的主要因素依次为主缆、主塔、吊杆和主梁;墩塔沉降作用下桥上线路产生不平顺的主要范围集中在桥梁边跨和主塔附近;桥上线路特征波长主要为28、14、28、56 m,分别对应桥梁的横梁间距、节间间距、标准节间长度和4倍节间间距。 展开更多

关键词 悬索桥 有砟轨道 映射关系 轨道不平顺 特征波长

在线阅读 下载PDF 职称材料

限位凹槽纵向间距对CRTSⅢ型板式无砟轨道受力及轨面平顺性的影响分析

6

作者 陈泽林 蔡小培 +2 位作者 赵磊 钟阳龙 王昌昌 《中南大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期4560-4569,共10页

根据路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道设计方案,考虑轨道多层结构间非线性相互作用关系,基于有限元法建立不同凹槽纵向间距的无砟轨道-路基空间耦合模型。在路基不均匀沉降、夏季高温条件下,研究限位凹槽纵向间距对轨道应力、层间脱空与轨面... 根据路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道设计方案,考虑轨道多层结构间非线性相互作用关系,基于有限元法建立不同凹槽纵向间距的无砟轨道-路基空间耦合模型。在路基不均匀沉降、夏季高温条件下,研究限位凹槽纵向间距对轨道应力、层间脱空与轨面平顺性的影响。研究结果表明:在路基不均匀沉降下,随着限位凹槽纵向间距减小,轨道应力不断增加。自密实混凝土应力变化最显著,因限位凹槽纵向位置变化引起的纵向应力差最大达到1.029 MPa;在夏季高温荷载下,限位凹槽纵向间距对轨道结构的应力影响较大,随着限位凹槽纵向间距变小,横向应力逐渐减小,减小极值为0.468 MPa,但纵向应力不断增加,最大增加0.403 MPa。传力杆对底座板的受力状态影响明显,随着限位凹槽纵向间距的减小,传力杆纵向应力极值逐渐增大,纵向拉应力最大增加1.51 MPa。在路基不均匀沉降、夏季高温条件下,限位凹槽纵向间距变化对轨面平顺性影响较小。 展开更多

关键词 无砟轨道 限位凹槽 传力杆 力学特性 轨面平顺性

在线阅读 下载PDF 职称材料

混凝土塑性损伤模型在无砟轨道非线性分析中的应用 被引量：24

7

作者 蔡小培 钟阳龙 +3 位作者 阮庆伍 任西冲 高亮 沈宇鹏 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期109-118,共10页

为满足无砟轨道非线性损伤分析及长期服役性能研究的需求,基于混凝土塑性损伤本构理论和CA砂浆劈裂抗拉试验结果,建立可考虑无砟轨道各组成结构材料非线性损伤的有限元分析模型。主要考虑温度和列车荷载作用,对比分析塑性损伤模型与线... 为满足无砟轨道非线性损伤分析及长期服役性能研究的需求,基于混凝土塑性损伤本构理论和CA砂浆劈裂抗拉试验结果,建立可考虑无砟轨道各组成结构材料非线性损伤的有限元分析模型。主要考虑温度和列车荷载作用,对比分析塑性损伤模型与线弹性模型对计算结果的影响。结果表明:当无砟轨道结构的受力变形较小时,非线性塑性损伤模型与线弹性模型的计算结果相差不大;当无砟轨道升温幅度超过30℃、正温度梯度超过60℃/m或列车荷载大于225kN时,两种模型的计算结果开始产生差异且随着荷载的增大而不断扩大。配筋的塑性损伤模型与现场实际结构和材料属性较为相符,可为无砟轨道非线性分析、塑性变形及损伤累积效应分析、长期服役性能研究等提供参考。 展开更多

关键词 无砟轨道 塑性损伤 强度试验 温度效应 列车荷载

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤光栅在轮轨作用力监测中的应用研究 被引量：8

8

作者 高亮 周陈一 +4 位作者 张东风 肖宏 吕宋 钟阳龙 蔡小培 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期88-95,共8页

轮轨相互作用力的长期监测对保障列车的安全运营具有重大意义,而传统的轮轨作用力检测手段,如车载检测及地面测试等,均难以满足长期实时监测的需要.为此,提出了一种基于光纤光栅的轮轨力长期监测方法,通过在钢轨跨中断面的3处不同部位... 轮轨相互作用力的长期监测对保障列车的安全运营具有重大意义,而传统的轮轨作用力检测手段,如车载检测及地面测试等,均难以满足长期实时监测的需要.为此,提出了一种基于光纤光栅的轮轨力长期监测方法,通过在钢轨跨中断面的3处不同部位粘贴光纤光栅传感器,采集列车通过时的钢轨修正应变,结合现场标定的轮轨力-钢轨应变线性关系,可长期实时获取轮轨相互作用力.布设了室外监测试验平台,对该测试方法进行了试验验证,并于北京地铁14号线构建了轮轨力长期监测示范工点,为线路安全运营提供了指导.监测结果表明,在轨道交通正常运营条件下,光纤光栅传感器可以很好地捕捉轮轨间相互作用力的动态变化趋势,且能够较为准确地反映轮轨力测试幅值. 展开更多

关键词 轨道工程 轮轨作用力 光纤光栅 运营安全 现场监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同植筋方案纵连板轨道砂浆层抗剪性能分析 被引量：16

9

作者 钟阳龙 高亮 侯博文 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期38-45,63,共9页

为研究不同温度条件下的合理植筋方案,采用基于表面的内聚力模型模拟轨道板与砂浆层界面剪切破坏过程中层间黏结-脱黏-接触的复杂相互作用关系,考虑剪力筋的非线性约束特性,建立了纵连板式轨道三维有限元模型,并结合既有的推板试验结果... 为研究不同温度条件下的合理植筋方案,采用基于表面的内聚力模型模拟轨道板与砂浆层界面剪切破坏过程中层间黏结-脱黏-接触的复杂相互作用关系,考虑剪力筋的非线性约束特性,建立了纵连板式轨道三维有限元模型,并结合既有的推板试验结果对模型合理性进行验证,细致分析不同植筋方案下轨道板与砂浆层间的抗剪性能.研究结果表明:植筋可以明显提高轨道层间抗剪性能;层间开裂时对应的轨道温升幅度可由无植筋时的10.5℃提高到30℃;温升幅度小于20℃时,采用16+8+8植筋方案,温升幅度在20~30℃之间,采用16+16+16+10+8植筋方案,超过30℃时,需辅助其他限位措施. 展开更多

关键词 铁路轨道 植筋 抗剪强度 温度 基于表面的内聚力模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽窄接缝破损对CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路受力的影响 被引量：16

10

作者 高亮 刘亚男 +2 位作者 钟阳龙 尤明熙 辛涛 《铁道建筑》 北大核心 2016年第5期58-63,共6页

现场调研表明,CRTSⅡ型板式无砟轨道宽窄接缝处存在严重破损情况,极大地影响轨道结构的受力和变形。为了明确宽窄接缝破损的影响,本文基于有限元理论,利用ANSYS软件建立了路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路计算模型,研究了温升和持续... 现场调研表明,CRTSⅡ型板式无砟轨道宽窄接缝处存在严重破损情况,极大地影响轨道结构的受力和变形。为了明确宽窄接缝破损的影响,本文基于有限元理论,利用ANSYS软件建立了路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路计算模型,研究了温升和持续高温荷载作用下,宽、窄接缝分别破损对无缝线路受力和变形的影响。研究结果表明:在温度荷载作用下,与宽窄接缝完好时相比,宽窄接缝破损造成钢轨受力和变形增大,钢轨的垂向不平顺较为明显;宽窄接缝破损处两侧轨道板与砂浆层脱粘,轨道板出现上拱,并在持续高温作用下脱粘范围向板中蔓延,上拱位移不断增大。其中,宽接缝完全破损时脱粘长度可达到1.438 m,上拱位移达到0.612 mm,窄接缝完全破损时脱粘长度可达到1.625 m,上拱位移达到1.438 mm;宽窄接缝破损处的纵向压应力较大,超过混凝土抗压强度,导致混凝土被挤碎,破损程度加剧。 展开更多

关键词 CRTSⅡ型板式轨道 宽窄接缝 破损

在线阅读 下载PDF 职称材料

浮置式轨道在垂向弯曲振动模态下的振动放大效应研究 被引量：4

11

作者 高亮 钟阳龙 +1 位作者 梁淑娟 侯博文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期114-121,共8页

弯曲振动是浮置式轨道的主要振动模态。细致分析弯曲振动模态下浮置式轨道的振动放大效应,对优化轨道隔振设计有重要意义。本文基于有限元理论建立浮置式轨道动力分析模型,采用谐响应法,分析谐振荷载作用下轨道系统在频域内的结构响应,... 弯曲振动是浮置式轨道的主要振动模态。细致分析弯曲振动模态下浮置式轨道的振动放大效应,对优化轨道隔振设计有重要意义。本文基于有限元理论建立浮置式轨道动力分析模型,采用谐响应法,分析谐振荷载作用下轨道系统在频域内的结构响应,并以隔振效率为评价指标,定量分析弯曲振动模态下浮置式轨道的振动放大效应;探讨轨道结构参数的影响规律,推导一阶弯曲振动固有频率的简化计算公式。结果表明:浮置式轨道在弯曲振动模态下的振动有不同程度放大,一阶弯曲振动模态下的放大较明显,在本文参数条件下振动可放大1.69倍;增大板厚、减小板长及减小板下刚度,可明显减小振动放大效应;板厚大于0.55m或板长小于3.6m时,可不考虑轨道弯曲振动导致的振动放大效应。 展开更多

关键词 浮置式轨道 弯曲振动模态 隔振效率 谐响应分析 固有频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

千米级以上超大跨径桥上无缝线路梁轨相互作用分析及应用 被引量：14

12

作者 高亮 张雅楠 +2 位作者 吕宝磊 秦莹 钟阳龙 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期9-18,共10页

千米级以上超大跨径桥梁已逐步应用于高速铁路建设,但桥上无缝线路更加复杂的梁轨相互作用给安全运营带来了新的挑战.温度作用下千米级以上超大跨径桥梁空间变形大,可能对其上无缝线路造成影响.常规分析模型无法充分体现温度对千米级以... 千米级以上超大跨径桥梁已逐步应用于高速铁路建设,但桥上无缝线路更加复杂的梁轨相互作用给安全运营带来了新的挑战.温度作用下千米级以上超大跨径桥梁空间变形大,可能对其上无缝线路造成影响.常规分析模型无法充分体现温度对千米级以上超大跨径桥上无缝线路的影响.因此,以超大跨径公铁两用悬索桥为例,建立无缝线路-超大跨径桥梁空间耦合模型,不考虑风、车荷载的影响,分析温度作用下桥梁空间变形引起的梁轨相互作用变化规律.研究结果表明:由温度引起的钢轨纵向力除传统的基本温度力、伸缩附加力外,还包括温度作用下桥梁挠曲引起梁轨相对位移而产生的新附加力—“温度挠曲力”.该力导致了梁轨相对位移及钢轨纵向力均发生了不同于普通桥上无缝线路的变化.在超大跨径桥上无缝线路中不存在传统意义上的“固定区”,为此提出了有关“实际锁定轨温”测试与应用的新方法.可为千米级以上超大跨径桥上无缝线路的设计、建造及养护维修提供参考. 展开更多

关键词 无缝线路 梁轨相互作用 千米级超大跨径桥梁 温度荷载 实际锁定轨温

在线阅读 下载PDF 职称材料

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道温度力释放整治研究 被引量：7

13

作者 钟阳龙 朱建华 +4 位作者 高亮 宋天昊 赵闻强 仝凤壮 黄伊琛 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第5期36-40,64,共6页

研究目的:为从根本上解决CRTSⅡ型板式无砟轨道在冬季离缝夏季上拱问题,本文提出具有可行性的将纵连式轨道结构解锁成全单元结构的温度力释放方案,引入内聚力单元和混凝土损伤塑性本构建立无砟轨道温度力释放分析模型,分析不同整治方案... 研究目的:为从根本上解决CRTSⅡ型板式无砟轨道在冬季离缝夏季上拱问题,本文提出具有可行性的将纵连式轨道结构解锁成全单元结构的温度力释放方案,引入内聚力单元和混凝土损伤塑性本构建立无砟轨道温度力释放分析模型,分析不同整治方案的温度适应性,并设计全单元方案的纵横向限位方式。研究结论:(1)弱纵连方案存在轨道结构上拱病害隐患,不能有效地释放轨道结构的温度力;(2)全单元结构能够很好地适应极端温度条件,是一种可行的温度力释放方案;(3)采用全单元方案进行解锁后的轨道结构能够很好地保证横向稳定性,采取灌浆孔植入钢棒方式能保证良好的纵向稳定性;(4)本研究成果可为无砟轨道上拱病害整治提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 高速铁路 无砟轨道 上拱 温度力释放 内聚力单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

列车荷载下钢轨振动加速度的空间分布特征 被引量：4

14

作者 蔡小培 谭希 +1 位作者 郭亮武 钟阳龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期459-466,共8页

为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车... 为了探究列车通过时钢轨振动的基本参数和敏感区域,基于多体动力学软件GENSYS和有限元软件ABAQUS,分别建立车辆-轨道动力学模型和轨道-下部基础有限元模型.以动力学模型计算得到的轮轨力为激励,输入轨道-下部基础有限元模型,计算分析车速、轨道不平顺和钢轨支承方式等因素对钢轨加速度的影响.研究结果表明:钢轨加速度从轨头到轨底逐渐减小,轨枕上方轨头加速度明显大于轨枕之间.钢轨加速度对车速最为敏感,车速从200 km/h增加到350 km/h时,无砟轨道轨头加速度从1.476 km/s2增加到2.980 km/s2.连续支承式无砟轨道,钢轨加速度小于传统离散支承式无砟轨道.加速度传感器建议安装在轨头外侧,传感器的采集频率、量程应考虑列车速度、轨道不平顺等影响. 展开更多

关键词 车-轨耦合 轨道动力学 有限元模型 钢轨加速度 传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

轨道工程精细-均衡分析理论初探 被引量：3

15

作者 高亮 赵闻强 +2 位作者 钟阳龙 马超智 殷浩 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-11,共11页

铁路高安全、高平顺、高稳定的发展趋势对轨道工程提出了新的需求,仅靠单一强度变形指标控制已无法满足其全寿命周期稳定服役的需要,亟需更具系统性、适应性及协调性的理论对其设计、施工及运营进行指导.归纳总结了轨道工程在建设及服... 铁路高安全、高平顺、高稳定的发展趋势对轨道工程提出了新的需求,仅靠单一强度变形指标控制已无法满足其全寿命周期稳定服役的需要,亟需更具系统性、适应性及协调性的理论对其设计、施工及运营进行指导.归纳总结了轨道工程在建设及服役过程中的共性问题,初步提出轨道工程在精细化设计的基础上应遵循均衡设计的理念,并系统梳理了轨道工程中符合该理念的工程实例.在剖析精细化和均衡性内涵的基础上,综合了全寿命周期服役参数分析、结构精细化建模、参数影响规律分析等内容,并引入了广义系统能构造均衡性评估方法,建立了一套适用于轨道工程的精细-均衡分析理论.综合来看,目前轨道工程在设计、服役时较少考虑全寿命周期下的结构整体均衡,所提出的精细-均衡分析理论将具有广阔的研究前景. 展开更多

关键词 轨道工程 协调 精细-均衡分析理论 全寿命周期 能量分析 服役性能评估 结构优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

纵连轨道板上拱安全升温幅度简化计算方法 被引量：1

16

作者 钟阳龙 蔡小培 侯博文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期95-101,共7页

针对既有研究未考虑钢轨影响的不足,基于等效截面法和势能驻值原理,构建了考虑钢轨作用的纵连板式无砟轨道上拱分析模型,推导了轨道板安全升温幅度计算公式,并与既有文献和有限元结果进行对比验证该计算方法的准确性。利用该计算方法分... 针对既有研究未考虑钢轨影响的不足,基于等效截面法和势能驻值原理,构建了考虑钢轨作用的纵连板式无砟轨道上拱分析模型,推导了轨道板安全升温幅度计算公式,并与既有文献和有限元结果进行对比验证该计算方法的准确性。利用该计算方法分析了安全升温幅度的参数影响规律。结果表明:提出的简化计算方法能够较准确计算安全升温幅度,可应用于无砟轨道稳定性分析与结构设计;钢轨升温幅度较大时可能加剧轨道板失稳,因此在相关研究中有必要引入钢轨的影响;轨道板安全升温幅度随着钢轨升温幅度和轨道板弹性模量的增大而减小,随着轨道板厚度和砂浆层剪切强度的增大而增大。研究结果可为纵连式无砟轨道优化设计和养护维修提供参考。 展开更多

关键词 无砟轨道 上拱 稳定性 安全升温幅度 计算方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于综合指数法的无砟轨道配筋方案检算与分析 被引量：1

17

作者 高亮 赵闻强 +1 位作者 钟阳龙 仝凤壮 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期500-509,共10页

为优化无砟轨道配筋后结构受力的均衡性,基于综合指数法提出了轨道配筋检算评估方法,选取形状改变能密度与高斯曲率作为评价分量构造了量化的配筋检算指标;建立了无砟轨道配筋检算有限元模型,以CRTSⅢ型普通板式无砟轨道板配筋为例,研... 为优化无砟轨道配筋后结构受力的均衡性,基于综合指数法提出了轨道配筋检算评估方法,选取形状改变能密度与高斯曲率作为评价分量构造了量化的配筋检算指标;建立了无砟轨道配筋检算有限元模型,以CRTSⅢ型普通板式无砟轨道板配筋为例,研究了不同钢筋排布方式对无砟轨道板整体受力性能的影响.研究结果表明:相较传统应力变形指标,构建的综合指数指标能够凸显轨道板的不均匀受力区域;配筋时在轨下位置额外密布钢筋能够提升轨道板抵抗垂向车辆荷载的能力;局部配筋过于集中的方案会降低轨道板适应温度荷载的能力;在升温荷载作用下其轨道板端部的综合指数较最优工况时至少增大了1倍;综合来看,钢筋直径较大、排列稀疏的方案受力均衡性较差,无砟轨道板应选择钢筋直径较小、排列密布且轨下位置适当加密的配筋方案. 展开更多

关键词 无砟轨道 配筋 温度效应 结构优化 综合指数法

在线阅读 下载PDF 职称材料

CRTSⅡ型板式无砟轨道板下离缝动力影响分析及运营评估 被引量：55

18

作者 赵国堂 高亮 +1 位作者 赵磊 钟阳龙 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-10,共10页

CRTSⅡ型板式无砟轨道在运营初期高温季节中出现区域性板下离缝现象,影响高速列车正常运营和轨道结构耐久性。本文建立考虑轨道板和CA砂浆间离缝的精细化车辆-轨道空间耦合动力学分析模型,分析离缝状态下车辆、轨道的动力学响应,研究不... CRTSⅡ型板式无砟轨道在运营初期高温季节中出现区域性板下离缝现象,影响高速列车正常运营和轨道结构耐久性。本文建立考虑轨道板和CA砂浆间离缝的精细化车辆-轨道空间耦合动力学分析模型,分析离缝状态下车辆、轨道的动力学响应,研究不同离缝量、离缝范围及车辆行车速度的影响。结果表明:离缝量增加导致车辆、轨道动态响应加剧,离缝量在6~8mm以上时加剧效应明显;离缝范围在2块板下导致的轮轨垂向力及钢轨、砂浆层纵向应力更明显,轨道板纵向应力也较大,因此在养护维修时应重点关注离缝范围在2块板下的情况;离缝区域临时限速是保证列车运营安全、降低轨道结构应力的有效手段,本文提出的限速建议值可为离缝区域限速运营提供参考。 展开更多

关键词 无砟轨道 层间离缝 动力响应 限速

在线阅读 下载PDF 职称材料

路基沉降区双块式无砟轨道损伤行为与轨面不平顺分析 被引量：8

19

作者 张乾 蔡小培 +2 位作者 钟阳龙 董博 张艳荣 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2573-2581,共9页

为研究路基沉降对无砟轨道变形损伤的影响,考虑混凝土非线性损伤特性,建立钢轨-无砟道床-路基空间耦合模型,分析沉降区无砟轨道的损伤演化过程、层间离缝行为与轨面不平顺规律。研究结果表明:双块式无砟轨道的损伤主要表现为支承层下表... 为研究路基沉降对无砟轨道变形损伤的影响,考虑混凝土非线性损伤特性,建立钢轨-无砟道床-路基空间耦合模型,分析沉降区无砟轨道的损伤演化过程、层间离缝行为与轨面不平顺规律。研究结果表明:双块式无砟轨道的损伤主要表现为支承层下表面拉裂,发生于沉降波长为20~30 m且沉降幅值较大时;为防止无砟轨道拉裂损伤,当沉降波长分别为20,25和30 m时,沉降幅值应当控制在17,29和38 mm以下;无砟轨道支承层与路基面之间存在单峰半波余弦型离缝、双峰半波余弦型离缝和层间无离缝3种空间位置关系,波长小于15 m时板下脱空离缝量较大,需要采取必要的强化措施以防止轨道进一步发生损伤;轨面不平顺受到沉降波长与幅值的综合控制,当沉降波长超过20 m时,钢轨与路基几乎同步变形。 展开更多

关键词 路基沉降 无砟轨道 混凝土损伤 层间脱空 轨面不平顺

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于监测的CRTSⅡ型板式无砟轨道温度传递仿真分析 被引量：7

20

作者 尤明熙 蔡小培 +1 位作者 高亮 钟阳龙 《铁道建筑》 北大核心 2015年第11期104-107,共4页

夏季高温天气持续,很容易造成轨道结构内部温度过高,导致轨道结构变形失稳。为了得到夏季高温条件下CRTSⅡ型板式无砟轨道结构内部的温度分布传递特性,根据京沪高铁津沪线路所桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点,以实测轨道表面的温度变... 夏季高温天气持续,很容易造成轨道结构内部温度过高,导致轨道结构变形失稳。为了得到夏季高温条件下CRTSⅡ型板式无砟轨道结构内部的温度分布传递特性,根据京沪高铁津沪线路所桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道结构特点,以实测轨道表面的温度变化曲线为边界条件,建立了CRTSⅡ型板式无砟轨道三维实体模型,得到温度在无砟轨道内部的分布和传递的一般规律。结果表明本文所建模型能够准确、有效地用于无砟轨道内部温度特性研究。 展开更多

关键词 无砟轨道 温度曲线 温度特性 传递规律

在线阅读 下载PDF 职称材料