溫度力與車輛荷載作用下無縫線路穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著鐵路高速化與重載化的發(fā)展，世界各國均廣泛采用無縫線路技術(shù)。由于無縫線路鋼軌不能自由伸縮，當(dāng)軌溫發(fā)生變化，將產(chǎn)生很大的軸向溫度力。過大的溫度力會導(dǎo)致鋼軌臌曲失穩(wěn)或斷裂，導(dǎo)致車輛脫軌，危及行車安全。 本文通過深入分析無縫線路臌曲機(jī)理及其影響因素，根據(jù)非線性有限元理論，建立無縫線路軌道穩(wěn)定性分析有限元模型。該模型是包含鋼軌、扣件、軌枕和道床阻力為一體的軌道框架及考慮了鋼軌非線性變形、道床非線性阻力和扣件非線性阻矩的分析無縫線路軌道

2、穩(wěn)定性較全面的一個模型。運用該模型，分析了線路曲線半徑、初始不平順、鋼軌彎曲鋼度、扣件阻矩、道床橫向阻力、道床縱向阻力以及軌枕失效等因素對無縫線路穩(wěn)定性的影響，探求其變化規(guī)律和特點。此外，還探討了線路由于在列車荷載作用下，造成道床受力狀態(tài)發(fā)生改變，引起道床阻力大小的變化，從而對線路的穩(wěn)定性形成影響。文中重點討論當(dāng)在列車輪重的作用下，兩轉(zhuǎn)向架之間的軌排可能受負(fù)彎矩而浮起，造成道床橫向阻力的降低，進(jìn)而對無縫線路穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，分析了車輛

3、定矩、轉(zhuǎn)向架軸矩、軸重等因素的變化對線路穩(wěn)定性的影響特征。 結(jié)果表明，由于溫升引起鋼軌中的軸向溫度力是無縫線路穩(wěn)定問題的根本原因，而軌道初始不平順則是影響無縫線路穩(wěn)定的直接原因。道床橫向阻力是保證無縫線路穩(wěn)定性的主要因素之一，由鋼軌橫向彎曲剛度和鋼軌與軌枕節(jié)點間的阻矩組成的軌道框架剛度是抵抗軌道臌曲的另一重要因素。道床縱向阻力對線路的穩(wěn)定性影響很小，但對鋼軌中的溫度力分布影響明顯。此外初始不平順區(qū)的軌枕失效及由于列車輪載的作用引