简支梁桥上博格板式无碴轨道纵向力分析

摘要

本文结合京津城际轨道交通工程，利用ANSYS有限元分析软件建立了桥上博格板式无碴轨道结构的纵向力分析有限元模型。考虑到模型的复杂性以及计算工作量，本文所建模型对钢轨、轨道板、底座板以及桥梁全部简化为杆件的梁单元来模拟，同时模型中认为CA砂浆层的作用可以完全使轨道板与底座板协同变形，因此，即把轨道板与底座板等效为一层梁来模拟。扣件纵向阻力以及底座板与桥梁间的摩擦阻力采用非线性弹簧模拟，桥梁墩台刚度以线性弹簧模拟。 对多跨简支梁桥进行了纵向静力分析，主要包括制动力、伸缩力、以及断轨力的计算，同时在上述各工况下分析了桥梁与底座板之间摩擦系数以及轨道板伸缩刚度变化对结构受力的影响。分析了摩擦板长度对结构受力的影响。在断轨工况下分析了断缝值与轨温变化幅度、梁板温变化幅度的关系。对比分析了24m、32m两种跨度梁长的简支梁桥上博格板轨道结构的受力，以及不同的支座布置形式对结构受力的影响。 计算结果表明，温度荷载作用下轨道板受力较大，可作为其设计时的控制性因素考虑，较低的底座板与桥梁间摩擦系数以及较为完整的道床板伸缩刚度对结构受力有利。同时较低的桥梁与底座板间摩擦系数也可有效地降低梁跨长度变化对结构受力的影响。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2无碴轨道结构发展现状

1.2.1国外情况

1.2.2国内情况

1.3桥上博格板式无碴轨道纵向力研究意义

1.4本文主要研究内容

第2章博格板式无碴轨道结构特点

2.1路基上博格板式无碴轨道结构特点

2.1.1系统组成

2.1.2结构特点

2.2桥梁上博格板式无碴轨道结构特点

2.2.1博格无碴轨道在桥梁上既有方案(FF Brü)

2.2.2博格无碴轨道在桥梁上新方案

2.2.3两种方案的比较

第3章桥上博格板式无碴轨道纵向力模型

3.1桥上博格无碴轨道纵向力计算模型

3.2梁、板轨纵向相互作用机理及算法

3.2.1纵向相互作用机理

3.2.2计算方法

3.3线路纵向阻力

3.3.1扣件纵向阻力

3.3.2底座板与桥梁以及道床板与路基(摩擦板)间的线路纵向阻力

第4章多跨简支梁桥上博格板式无碴轨道结构纵向力静力分析

4.1基本计算参数

4.2制动力计算及影响因素分析

4.2.1荷载取值

4.2.2道床板伸缩刚度的确定

4.2.3计算工况及计算结果与分析

4.3伸缩力计算及影响因素分析

4.3.1计算工况

4.3.2计算结果及影响因素分析

4.4断轨力计算及影响因素分析

4.4.1计算结果及分析

4.4.2影响因素分析

4.5摩擦板长度对轨道结构纵向力影响分析

4.5.1制动荷载作用下的分析

4.5.2温度荷载作用下的分析

4.5.3断轨力荷载作用下的分析

4.6梁跨长度的影响分析

4.6.1制动力作用下分析

4.6.2伸缩力作用下分析

4.6.3断轨力作用下分析

4.7支座布置影响分析

4.7.1计算结果

4.7.2结果分析

第5章结论与展望

5.1本文主要研究工作与结论

5.2未来工作与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文