摘要：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.

摘要：随着车速的提高,无砟轨道结构和线下基础应力水平有所提高,无砟轨道荷载分配系数是进行轨道结构和线下基础设计的重要参数。本文以四种无砟轨道为研究对象,采用理论分析和有限元相结合的方法计算无砟轨道荷载分配系数,并分析影响因素。结果表明:轮轨力由5个扣件分担,且无砟轨道类型、线下基础类型和轮轨力大小对扣件荷载分配系数基本无影响,推荐无砟轨道扣件荷载分配系数分别为7%,23%,40%,23%,7%;无砟轨道整体刚度的增大使扣件荷载分配趋于集中,中间扣件荷载分配系数增大显著,对无砟轨道结构受力不利;扣件刚度突变使扣件荷载分配更加趋于集中,当扣件刚度突变值达到700 kN/mm时轮轨力由3个扣件分配,对无砟轨道结构受力更为不利;脱空对扣件荷载分配系数影响很小,可忽略不计。

摘要：减振型无砟轨道形式较多,典型的有弹性支承块式轨枕和SAT S312双体轨枕,以及一种新型的减振型轨枕——弹性长枕。为了给无砟轨道设计中轨枕形式及参数的选取提供参考,通过建立弹性长枕的三维有限元模型,考虑避免弹性长枕结构与线路激振发生共振,从弹性长枕的枕下胶垫刚度、侧面套靴刚度、埋深及支撑长度4个方面进行模态分析,给出弹性长枕合理的参数匹配,再对3种轨枕做出对比分析。结果表明:3种减振型轨枕中,弹性长枕的结构最优,SAT S312双体轨枕次之,弹性支承块式轨枕最差。

摘要：为探究钢筋锈蚀对双块式无砟轨道道床板混凝土的影响,建立了道床板混凝土细观尺度力学模型,研究了钢筋锈蚀时不同钢筋直径、间距、保护层厚度的道床板受力性能及损伤破坏模式,分析了列车荷载和温度荷载对锈胀钢筋混凝土道床板力学性能的影响.研究结果表明:钢筋锈蚀引起的道床板开裂模式主要与钢筋保护层厚度有关,与钢筋直径和间距关系小;道床板内部裂缝贯通时的锈胀位移随着钢筋间距的增大而增大,当保护层厚度为60 mm,钢筋间距为120 mm时,61.2μm的钢筋锈胀位移就会引起道床板内部裂缝贯通;列车荷载对锈蚀后的道床板损伤影响小,且会使道床板受力趋于均匀;整体降温30℃和负温度梯度荷载均会使锈胀道床板拉伸损伤进一步明显增大,在道床板水平及垂向产生贯通裂缝;整体升温30℃和正温度梯度荷载作用对锈胀道床板损伤影响小.

摘要：与传统有砟轨道或无砟轨道相比,在大跨钢桥上铺设合成树脂轨枕轨道可大幅度减轻桥梁二期恒载,降低桥梁造价。根据大跨钢桥上合成树脂轨枕轨道的结构特点,建立有限元分析模型,对比分析合成树脂轨枕轨道和有砟轨道的受力特性,对树脂轨枕截面尺寸进行了研究。分析表明:在列车荷载作用下,合成树脂轨枕轨道中钢轨和轨枕的下沉较有砟轨道小,轨距变化量较大,但符合行车要求;树脂轨枕宽度、厚度和支承宽对轨道位移和轨距变化量影响较大,需考虑行车安全和经济性,结合桥梁结构设计方案综合确定。

摘要：以18号道岔为例,选用弹性薄板有限元计算模型对施工时道岔板强度与位移进行仿真计算分析,以量化在道岔板铺设阶段,在自流平混凝土浇筑之前,道岔板处于4点或6点支承状态施工工序对板式道岔整体性能的影响程度。计算分析表明,横向支承长度较大的道岔板,位移较大,并且横向弯曲应力较大可能超过设计值,所以,为保证道岔板的铺设精度,建议在横向尺寸较大的道岔板中适当增加中间支撑点。该分析结果对道岔板施工具有一定的指导意义。

摘要：依据梁端CRTS域型板式轨道的结构受力特征，采用梁模拟钢轨、轨道板和底座板，线性弹簧模拟扣件与CA砂浆的弹性作用，采用单向受压弹簧模拟滑动层与挤塑板的支撑作用，建立梁端轨道叠合梁计算模型，分析挤塑板弹性模量对无砟轨道承受轮载以及梁端位移时的受力变化规律。分析表明：由于梁端挤塑板弹性模量相对较低，列车通过时容易引起刚度不平顺、增大轨道受力，应适当提高挤塑板弹性模量；而梁端位移作用时，较大的挤塑板弹性模量则会引起较大的附加弯矩。综合考虑两方面作用，在常用32 m梁上，挤塑板弹性模量在10-0 MPa时，轨道受力状态最佳，其他梁型应根据实际梁端位移适当调整挤塑板弹性模量。

摘要：为验证连续式无砟轨道温度裂缝型式和温度力荷载取值方法的正确性,针对目前高速铁路上普遍采用的连续道床板及底座板结构,考虑混凝土标号、配筋率及钢筋直径等影响连续无砟轨道设计的关键因素,设计了450 mm×80 mm×80 mm、中心配置直径10 mm带肋钢筋的混凝土构件,利用万能试验机进行张拉,模拟了连续道床板降温时的裂缝开展过程,测试了构件开裂前后的轴力及应力重分布情况.测试结果表明,张拉过程中,裂缝呈现出不稳定和稳定两种状态;裂缝出现后,钢筋与混凝土应力分布不均匀,裂缝位置处的钢筋应力增加至300 MPa以上;构件在全断面开裂后轴力会突然降低,开裂前后瞬间的轴力超过或达到了混凝土开裂轴力.对于采用C40混凝土的连续道床板,为保证结构的安全使用,应配置0.9%以上的钢筋使之满足强度要求,并将裂缝控制为不稳定裂缝状态,作为设计荷载之一的最大温度力荷载建议采用开裂后的轴力进行计算.

摘要：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。

摘要：针对无砟轨道连续道床板,按截面等效单元思路,进行模型试验,测试各裂纹产生时的裂纹间距、轴向拉力、钢筋应力、裂纹宽度等情况。研究结果表明:道床板裂纹发展呈现为不稳定裂纹和稳定裂纹两个阶段;最小不稳定裂纹间距比理论计算值略小,且分布范围较大,造成各试件出现的裂纹数量不等;试件开裂时的拉力大多数小于其理论计算值,裂纹一旦产生,其附近钢筋应力突增;目前连续道床板配筋率偏低,强度储备不足,宜适当增加钢筋强度或配筋率。为保证结构安全,可取末次开裂轴力进行设计,或考虑混凝土强度的离散性,取一定保证率条件下的理论开裂轴力进行设计。