鐵路超重貨物安全運輸基本理論與應用的研究.pdf

1、超重貨物主要包括發(fā)電設備、大型機械、化工設備等，它們大多為國家經濟建設的重點設備，不僅外形大、重量大、結構復雜，且價值高，對國家經濟發(fā)展有重要的影響。對這些貨物必須保證安全及時地運輸。
　　但是，超重貨物這個概念在我國鐵路貨物運輸工作中使用的時間短，在2007年第一次出現在相關的貨運規(guī)則中。而在規(guī)則中只是對超重貨物的概念和等級劃分做了簡單定義，這些定義又過于理想化，與實際情況有一定的距離。同時，目前對超重貨物運輸的研究還十分匱乏，

2、僅有的研究也只是對現象的定性描述。由于沒有相應的理論體系和完善的規(guī)章制度，使得實際工作中對超重貨物的理解有偏差，如何組織運輸缺乏依據，造成工作的被動及失誤。因此，對超重貨物安全運輸基本理論和相關問題進行深入研究和探討，建立一套完整的理論體系，是指導超重貨物運輸組織工作所迫切需要的。
　　論文綜合運用結構力學、軌道工程、橋梁工程、有限元計算、鐵路貨運技術、最優(yōu)化理論等有關理論與方法，對超重貨物運輸的理論和應用問題進行了研究，同時結合

3、試驗數據和相關算例對研究結果進行了分析驗證。
　　主要研究成果和結論包括:
　　(1)對超重貨物的內涵和特征進行了分析，提出了超重貨物的新定義。根據國內外不同運輸方式中使用的相關概念，深入剖析了超重貨物的內涵，進而對超重貨物重新進行了定義，并分析總結了其應具備的特征和超重產生的原因。論文也對超重貨物運輸中的相關概念進行了定義，并與幾個易混淆概念進行了比較分析。新定義能全面反映超重貨物對鐵路基礎設施的影響并體現出對運輸組織方面

4、的要求，克服了原有定義的不足。
　　(2)探討了超重貨物運輸涉及的因素，分析了各因素對超重貨物運輸的影響。認為影響超重貨物運輸的主要因素包括貨物、車輛、橋梁、線路、建筑限界和裝載加固方案等，它們決定著超重貨物運輸組織的難度、運行條件的復雜程度、運輸費用的高低、運輸基礎設施的安全性，組織運輸時必須綜合考慮這些因素。這部分的分析為論文確定了方向，也是論文進一步研究的基礎。
　　(3)對超重車對線路和橋梁的作用機理進行了研究。選擇

5、典型線路和橋梁，以D2型超重車為例，分別建立了超重車作用下軌道和橋梁的有限元計算模型，進行了不同參數條件下的軌道結構和橋梁的受力與變形計算;選擇常用各類機車進行計算，并與超重車作用于線橋的情況進行了比較與分析;結合運營試驗和有關規(guī)范，考慮了動靜荷載的關系，對有限元計算結果進行了檢驗。研究結果表明，超重車對線橋的作用一般大于常用機車，易造成線橋的損壞。
　　(4)提出了超重等級的劃分及判定方法。針對目前超重等級劃分中存在的問題，論文

6、對超重車重心（貨物重心）有偏移時對橋梁的作用荷載進行了理論分析與推導，給出了偏載系數的概念和計算公式，重新確定了活載系數的通用計算公式，從而提出了超重等級的劃分方法并給出了判定依據，最后用一算例驗證了新的等級劃分方法的合理性。新的超重等級的劃分不僅考慮了符合設計標準的橋梁，也考慮了承載能力不足、未達到設計標準的橋梁情況，比現行方法更能真實地反映超重程度;新的等級判定計算，綜合考慮了重車（貨物）偏心的情況和運行徑路的橋梁情況，更加合理和符

7、合實際。
　　(5)提出了超重貨物安全運輸的措施應從改善超重貨物運輸方案著手的思想，并給出了超重貨物運輸方案優(yōu)化設計的原則和方法。根據超重貨物運輸方案的主要組成內容，以減少或改善超重車對橋梁和軌道的作用為主要目標，分別從車輛的選擇、裝載方案的設計、車輛的編組以及曲線速度和過橋速度等方面對超重貨物運輸方案提出相關要求并進行優(yōu)化設計，給出了相應的計算公式。最后以算例分析了超重貨物在不同的運輸方案下的效果。
　　論文首次從運輸組織