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道岔纵向位移和受力性能瞬态动力分析
1
作者
李沛成
曾志平
+3 位作者
胡籍
李平
李秋义
叶梦旋
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期1015-1025,共11页
通过瞬态动力分析法计算列车在道岔区间的最不利制动位置,对比列车制动、轨温变化、制动与温度荷载组合得出最不利荷载工况,在此基础上分析温度、坡度、制动力率、制动坡向、垫板类型、荷载重复作用次数对道岔钢轨纵向位移和受力的影响...
通过瞬态动力分析法计算列车在道岔区间的最不利制动位置,对比列车制动、轨温变化、制动与温度荷载组合得出最不利荷载工况,在此基础上分析温度、坡度、制动力率、制动坡向、垫板类型、荷载重复作用次数对道岔钢轨纵向位移和受力的影响。研究结果表明:1)最不利荷载工况为制动与降温25℃,且在该工况下最大纵向位移发生在曲侧轨上,最大纵向受力发生在直基本轨上。2)随着轨温变化幅度、制动力率增大,曲侧轨最大纵向位移和直基本轨最大纵向受力增大;随着坡度增大,曲侧轨最大纵向位移呈线性增大,直基本轨最大纵向受力基本不变;轨温变化幅度对道岔位移和受力影响最大,制动力率对道岔位移和受力的影响次之,坡度对道岔位移和受力的影响最小。3)下坡制动时曲侧轨最大位移和直基本轨最大受力均要比上坡制动时的大。4)扣件采用橡胶垫板时的曲侧轨纵向位移明显小于采用聚脂垫板时的曲侧轨纵向位移,直基本轨最大纵向受力要大于聚脂垫板的最大纵向受力。5)相对重复加载前,重复加载后直基本轨纵向受力较小,曲侧轨纵向位移较大。6)列车停车瞬间,钢轨纵向位移和受力发生突变,之后振幅逐渐衰减,扣件采用橡胶垫板时的钢轨直振动频率和振动幅度均要大于采用聚酯垫板时的钢轨直振动频率和振动幅度,且下坡工况时的振幅大于上坡工况时的振幅,同时,制动力率越大,振幅也越大。
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关键词
瞬态动力分析
坡度
制动力率
垫板类型
荷载
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职称材料
有砟轨道铺设复合轨枕振动特性试验研究
2
作者
李沛成
曾志平
+3 位作者
李平
胡广辉
叶梦旋
田春雨
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期1029-1038,共10页
复合轨枕是一种用于减小有砟轨道振动的常用结构。为研究有砟轨道铺设复合轨枕后的振动传递和衰减特性以及相对于普通混凝土轨枕的减振效果,建立有砟轨道铺设复合轨枕以及铺设普通混凝土轨枕的足尺对照试验模型。通过室内落锤试验机提...
复合轨枕是一种用于减小有砟轨道振动的常用结构。为研究有砟轨道铺设复合轨枕后的振动传递和衰减特性以及相对于普通混凝土轨枕的减振效果,建立有砟轨道铺设复合轨枕以及铺设普通混凝土轨枕的足尺对照试验模型。通过室内落锤试验机提供不同强度的冲击荷载,并施加于不同试验模型的钢轨上,模拟列车运行时对结构产生的冲击作用。采集不同工况下,结构不同位置和深度在冲击荷载下的振动加速度数据,并从时域和频域2个角度对数据进行分析,探讨复合轨枕与混凝土轨枕之间的动力性能差异。试验研究结果表明,相对于混凝土轨枕,复合轨枕能起到很好的缓冲作用,显著降低道砟的振动峰值,降低道砟所受冲击力,有砟轨道铺设复合轨枕有利于振动沿竖向衰减,不利于沿纵向衰减。铺设复合轨枕后,道床和地面的振动衰减时长显著延长。铺设复合轨枕能较为显著降低道砟和地面振动,钢轨和轨枕承受了主要的高频振动能量,复合轨枕振动衰减作用较好,但对40~50Hz频段处振动衰减作用较差。铺设复合轨枕时,地面处Z振级插入损失可达3.339dB,铺设复合轨枕在降低道砟和地面的竖向振动强度的同时,也提高了轨枕振动强度。研究结果可为有砟轨道地段铺设复合轨枕的设计、施工、养护及优化提供参考。
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关键词
有砟轨道
复合轨枕
落锤冲击
试验研究
减振特性
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职称材料
制动荷载作用下道岔区采用不同垫板的扣件适应性研究
3
作者
李沛成
曾志平
+3 位作者
胡籍
李平
叶梦旋
田春雨
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3601-3612,共12页
通过试验对比扣件分别采用聚脂垫板和橡胶垫板时的纵向力学性能,基于瞬态动力分析获得制动力作用下道岔区间扣件分别采用这2种垫板时钢轨的纵向位移与受力动力响应,分析坡度对其产生的影响。研究结果表明:当列车在岔区制动且相连车辆的...
通过试验对比扣件分别采用聚脂垫板和橡胶垫板时的纵向力学性能,基于瞬态动力分析获得制动力作用下道岔区间扣件分别采用这2种垫板时钢轨的纵向位移与受力动力响应,分析坡度对其产生的影响。研究结果表明:当列车在岔区制动且相连车辆的2个相邻转向架同时作用在尖轨上时,钢轨的最大位移和受力分别产生于尖轨尖端和跟端处;获得了道岔直、侧股线路上的最不利制动位置;钢轨纵向位移和受力随着坡度增大而呈线性增大;相较于聚酯垫板,当扣件采用橡胶垫板时,初始滑移位移和最大纵向阻力较大,而弹性阶段扣件纵向阻力-位移曲线斜率较小;各坡度下钢轨最大位移较大,最大受力较小,且受力减小幅度大于位移增大幅度,采用橡胶垫板较有利;在列车停车瞬间,钢轨纵向位移和受力突然增大,随后振幅衰减,采用橡胶垫板时振动频率和振幅比采用聚酯垫板时的稍大。
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关键词
地铁道岔
大坡度
扣件垫板
室内试验
瞬态动力分析
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职称材料
题名
道岔纵向位移和受力性能瞬态动力分析
1
作者
李沛成
曾志平
胡籍
李平
李秋义
叶梦旋
机构
中南
大学
土木
工程
学院
中南
大学
重载铁路
工程
结构
教育部重点实验室
广州地铁设计研究院股份有限公司
中铁第四勘察设计院集团有限公司
根特大学结构工程与建筑材料系
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期1015-1025,共11页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-14)。
文摘
通过瞬态动力分析法计算列车在道岔区间的最不利制动位置,对比列车制动、轨温变化、制动与温度荷载组合得出最不利荷载工况,在此基础上分析温度、坡度、制动力率、制动坡向、垫板类型、荷载重复作用次数对道岔钢轨纵向位移和受力的影响。研究结果表明:1)最不利荷载工况为制动与降温25℃,且在该工况下最大纵向位移发生在曲侧轨上,最大纵向受力发生在直基本轨上。2)随着轨温变化幅度、制动力率增大,曲侧轨最大纵向位移和直基本轨最大纵向受力增大;随着坡度增大,曲侧轨最大纵向位移呈线性增大,直基本轨最大纵向受力基本不变;轨温变化幅度对道岔位移和受力影响最大,制动力率对道岔位移和受力的影响次之,坡度对道岔位移和受力的影响最小。3)下坡制动时曲侧轨最大位移和直基本轨最大受力均要比上坡制动时的大。4)扣件采用橡胶垫板时的曲侧轨纵向位移明显小于采用聚脂垫板时的曲侧轨纵向位移,直基本轨最大纵向受力要大于聚脂垫板的最大纵向受力。5)相对重复加载前,重复加载后直基本轨纵向受力较小,曲侧轨纵向位移较大。6)列车停车瞬间,钢轨纵向位移和受力发生突变,之后振幅逐渐衰减,扣件采用橡胶垫板时的钢轨直振动频率和振动幅度均要大于采用聚酯垫板时的钢轨直振动频率和振动幅度,且下坡工况时的振幅大于上坡工况时的振幅,同时,制动力率越大,振幅也越大。
关键词
瞬态动力分析
坡度
制动力率
垫板类型
荷载
Keywords
transient dynamic analysis
slope
braking force ratio
type of fastener pad
load
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
有砟轨道铺设复合轨枕振动特性试验研究
2
作者
李沛成
曾志平
李平
胡广辉
叶梦旋
田春雨
机构
中南
大学
土木
工程
学院
中南
大学
重载铁路
工程
结构
教育部重点实验室
广州地铁设计研究院股份有限公司
江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂
根特大学结构工程与建筑材料系
中铁
工程
设计咨询集团有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第3期1029-1038,共10页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-14)。
文摘
复合轨枕是一种用于减小有砟轨道振动的常用结构。为研究有砟轨道铺设复合轨枕后的振动传递和衰减特性以及相对于普通混凝土轨枕的减振效果,建立有砟轨道铺设复合轨枕以及铺设普通混凝土轨枕的足尺对照试验模型。通过室内落锤试验机提供不同强度的冲击荷载,并施加于不同试验模型的钢轨上,模拟列车运行时对结构产生的冲击作用。采集不同工况下,结构不同位置和深度在冲击荷载下的振动加速度数据,并从时域和频域2个角度对数据进行分析,探讨复合轨枕与混凝土轨枕之间的动力性能差异。试验研究结果表明,相对于混凝土轨枕,复合轨枕能起到很好的缓冲作用,显著降低道砟的振动峰值,降低道砟所受冲击力,有砟轨道铺设复合轨枕有利于振动沿竖向衰减,不利于沿纵向衰减。铺设复合轨枕后,道床和地面的振动衰减时长显著延长。铺设复合轨枕能较为显著降低道砟和地面振动,钢轨和轨枕承受了主要的高频振动能量,复合轨枕振动衰减作用较好,但对40~50Hz频段处振动衰减作用较差。铺设复合轨枕时,地面处Z振级插入损失可达3.339dB,铺设复合轨枕在降低道砟和地面的竖向振动强度的同时,也提高了轨枕振动强度。研究结果可为有砟轨道地段铺设复合轨枕的设计、施工、养护及优化提供参考。
关键词
有砟轨道
复合轨枕
落锤冲击
试验研究
减振特性
Keywords
ballasted track
composite sleeper
drop hammer impact
experimental study
attenuation characteristics
分类号
U213 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
制动荷载作用下道岔区采用不同垫板的扣件适应性研究
3
作者
李沛成
曾志平
胡籍
李平
叶梦旋
田春雨
机构
中南
大学
土木
工程
学院
重载铁路
工程
结构
教育部重点实验室(中南
大学
)
广州地铁设计研究院股份有限公司
根特大学结构工程与建筑材料系
中铁
工程
设计咨询集团有限公司
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3601-3612,共12页
基金
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(2022-重大-14)。
文摘
通过试验对比扣件分别采用聚脂垫板和橡胶垫板时的纵向力学性能,基于瞬态动力分析获得制动力作用下道岔区间扣件分别采用这2种垫板时钢轨的纵向位移与受力动力响应,分析坡度对其产生的影响。研究结果表明:当列车在岔区制动且相连车辆的2个相邻转向架同时作用在尖轨上时,钢轨的最大位移和受力分别产生于尖轨尖端和跟端处;获得了道岔直、侧股线路上的最不利制动位置;钢轨纵向位移和受力随着坡度增大而呈线性增大;相较于聚酯垫板,当扣件采用橡胶垫板时,初始滑移位移和最大纵向阻力较大,而弹性阶段扣件纵向阻力-位移曲线斜率较小;各坡度下钢轨最大位移较大,最大受力较小,且受力减小幅度大于位移增大幅度,采用橡胶垫板较有利;在列车停车瞬间,钢轨纵向位移和受力突然增大,随后振幅衰减,采用橡胶垫板时振动频率和振幅比采用聚酯垫板时的稍大。
关键词
地铁道岔
大坡度
扣件垫板
室内试验
瞬态动力分析
Keywords
netro turnout
large slope
fastener pads
indoor test
transient dynamic analysis
分类号
U213.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
道岔纵向位移和受力性能瞬态动力分析
李沛成
曾志平
胡籍
李平
李秋义
叶梦旋
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
有砟轨道铺设复合轨枕振动特性试验研究
李沛成
曾志平
李平
胡广辉
叶梦旋
田春雨
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
制动荷载作用下道岔区采用不同垫板的扣件适应性研究
李沛成
曾志平
胡籍
李平
叶梦旋
田春雨
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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