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高速铁路无砟轨道扣件弹条断裂原因分析 被引量：28
1
作者 向俊 袁铖 +2 位作者 余翠英 林士财 杨海明 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1605-1613,共9页
为研究高速铁路无砟轨道扣件系统中的弹条部件断裂原因,以WJ-7型扣件为研究对象,建立扣件系统有限元实体模型,分析扣件安装、车轮多边形磨耗及曲线线型等3种条件下的扣件弹条力学特征。研究结果表明:预紧力到24 kN时扣件安装到位,即使... 为研究高速铁路无砟轨道扣件系统中的弹条部件断裂原因,以WJ-7型扣件为研究对象,建立扣件系统有限元实体模型,分析扣件安装、车轮多边形磨耗及曲线线型等3种条件下的扣件弹条力学特征。研究结果表明:预紧力到24 kN时扣件安装到位,即使无其他荷载作用,弹条本身就已存在相当大的应力值,过拧将继续增大应力值;车轮多边形磨耗阶数的提高会增大弹条应力值,3阶磨耗时应力增量36MPa,较无磨耗增大5倍,疲劳寿命较无磨耗状态降低95%;曲线半径减小和车速提高将增大弹条应力,降低其疲劳寿命,其中半径影响更显著,半径4 000 m时弹条寿命2万次,较8 000 m减少98%以上。本文可为扣件的养护维修提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 扣件 弹条 断裂
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路基不均匀沉降下无砟轨道受力与变形传递规律及其影响 被引量：22
2
作者 向俊 林士财 +2 位作者 余翠英 袁铖 苏玮 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期69-81,共13页
针对路基上CRTSⅠ和CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构特点,分别建立了相应的有限元模型,研究了路基不均匀沉降作用下不同板式无砟轨道受力与变形的传递规律及其影响。分析结果表明:路基不均匀沉降发生后,上部轨道结构的垂向变形具有一定跟随... 针对路基上CRTSⅠ和CRTSⅡ型板式无砟轨道的结构特点,分别建立了相应的有限元模型,研究了路基不均匀沉降作用下不同板式无砟轨道受力与变形的传递规律及其影响。分析结果表明:路基不均匀沉降发生后,上部轨道结构的垂向变形具有一定跟随性,变形与沉降曲线相近但不完全重合;底座板伸缩缝的存在对轨道结构的受力和变形有较大影响,在20 mm/20 m沉降条件下,CRTSⅠ、CRTSⅡ型板的垂向位移分别达沉降幅值的90%和60%,相对CRTSⅠ型板而言,沉降对CRTSⅡ型板的垂向位移影响较小,但后者更易形成较大范围的离缝,离缝长度达6.52 m,为CRTSⅠ型板离缝长度的1.92倍;当沉降幅值位于底座板中心时,离缝主要集中在伸缩缝、沉降端部和沉降中心,但当沉降幅值位于伸缩缝处时,离缝主要集中在伸缩缝两侧和沉降端部;沉降波长或幅值改变时,会导致最大离缝位置出现偏移;在路基不均匀沉降作用下,CRTSⅠ型板的底座板纵向最大拉应力均大于轨道板的纵向最大拉应力,而CRTSⅡ型板的情形则相反;从混凝土强度考虑,CRTSⅠ型板沉降控制标准应以底座板的拉应力控制为主,而CRTSⅡ型板应以轨道板和底座板的拉应力综合控制。 展开更多
关键词 铁道工程 无砟轨道 不均匀沉降 受力特性 变形 垂向位移 离缝
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路基冻胀—融化——沉降循环作用下板式无砟轨道受力与变形分析 被引量：13
3
作者 向俊 林士财 +3 位作者 余翠英 袁铖 陈林 杨海明 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2043-2052,共10页
基于有限单元法及混凝土塑性损伤模型,建立路基上单元板式无砟轨道静力分析模型,研究路基冻胀—融化—沉降循环作用下,无砟轨道结构的受力和变形特性及伤损演化规律。研究结果表明:在路基冻胀—融化—沉降循环作用下,轨道板和底座板在... 基于有限单元法及混凝土塑性损伤模型,建立路基上单元板式无砟轨道静力分析模型,研究路基冻胀—融化—沉降循环作用下,无砟轨道结构的受力和变形特性及伤损演化规律。研究结果表明:在路基冻胀—融化—沉降循环作用下,轨道板和底座板在冻胀过程中逐渐形成塑性损伤,且轨道板的塑性损伤早于底座板的塑性损伤;在融化回落及沉降阶段,轨道板的损伤状态相对稳定,而底座板在距其端部1/3位置处逐渐形成第二塑性区;在路基冻胀—融化—沉降循环作用下,将不可避免地引起轨道不平顺,轨道不平顺幅值呈增加—减小—反向增加的变化趋势;当路基回落至初始状态时,轨道结构存在部分残余变形;底座板与基床表层间的离缝呈张开—闭合—张开的循环性变化规律。该研究可为高速铁路无砟轨道养护维修提供参考。 展开更多
关键词 铁道工程 无砟轨道 塑性损伤 冻胀 融化 沉降 受力 变形
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双块式无砟轨道离缝对高速行车安全性影响及维修标准研究 被引量：12
4
作者 余翠英 向俊 +2 位作者 林士财 袁铖 杨海明 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1865-1874,共10页
为研究大范围的双块式无砟轨道离缝对高速行车安全性的影响及其伤损等级评定,基于列车脱轨能量随机分析理论,提出一种无砟轨道典型病害的动力影响评估方法。建立含离缝的高速列车-双块式无砟轨道系统损伤模型,分析不同程度的离缝和车速... 为研究大范围的双块式无砟轨道离缝对高速行车安全性的影响及其伤损等级评定,基于列车脱轨能量随机分析理论,提出一种无砟轨道典型病害的动力影响评估方法。建立含离缝的高速列车-双块式无砟轨道系统损伤模型,分析不同程度的离缝和车速对此系统横向振动稳定性及其振动响应的影响。研究结果表明:离缝条件下的列车抗脱轨系数随着车速提高而逐渐下降,当车速350km/h和脱空长度5m时,抗脱轨系数1.908,列车安全运行有保障;离缝宽度和长度增加引起车轨系统振动响应增加;车速300km/h及以下,离缝长度不超过5.0m,宽度在1.0~2.0mm时,伤损评定Ⅰ级,维修标准建议Ⅰ级;离缝宽度在2.0mm以上,伤损评定Ⅱ级,维修标准建议Ⅱ级。上述机理和数据可为双块式无砟轨道离缝维修标准制定提供参考。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道 离缝 高速列车 安全性 评估方法 伤损分级 维修标准 能量随机分析理论
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双块式无砟轨道排水方式优化设计
5
作者 刘超 曲士荣 林士财 《铁道建筑技术》 2023年第5期76-79,121,共5页
针对国内广泛应用的CRTS双块式无砟轨道线间排水措施开展优化设计研究。结果表明:(1)受桩板结构影响,部分路基地段无法设置集水井,可采用在底座内预埋横向排水管的方式,排出线间积水;(2)考虑配筋设计要求,排水管外径建议为100 mm,直线... 针对国内广泛应用的CRTS双块式无砟轨道线间排水措施开展优化设计研究。结果表明:(1)受桩板结构影响,部分路基地段无法设置集水井,可采用在底座内预埋横向排水管的方式,排出线间积水;(2)考虑配筋设计要求,排水管外径建议为100 mm,直线地段每块底座(13 m)设置一对横向排水管,曲线地段线路外侧每块道床板对应底座内设置一根横向排水管,预埋排水管数量可按每双线公里152根计列,各种管材均能满足最大降雨量时的排水要求;(3)综合对比聚乙烯管、球墨铸铁管和不锈钢管三种管材,推荐采用耐久性好、性价比高、强度大、环境适应性好的不锈钢管;(4)有限元软件分析结果表明,结构变形和动力学指标满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 路基 桩板结构 线间排水措施 底座 排水管
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路基冻胀-融化-沉降循环作用下高速铁路板式无砟轨道伤损演化与变形分析 被引量：4
6
作者 林士财 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第8期20-26,共7页
为研究路基冻胀-融化-沉降循环作用下,无砟轨道结构的伤损演化规律和变形特性,基于有限单元法及混凝土塑性损伤模型,建立路基上单元板式无砟轨道静力分析模型。计算结果表明:(1)小波长条件下,底座板在冻胀过程中易在幅值两侧对应第一块... 为研究路基冻胀-融化-沉降循环作用下,无砟轨道结构的伤损演化规律和变形特性,基于有限单元法及混凝土塑性损伤模型,建立路基上单元板式无砟轨道静力分析模型。计算结果表明:(1)小波长条件下,底座板在冻胀过程中易在幅值两侧对应第一块轨道板的板端萌生损伤,但随波长的增加,轨道结构塑性损伤得以缓解;(2)路基冻胀-融化-沉降循环作用引起轨道不平顺,其幅值呈增加-减小-反向增加的变化趋势,但波长较小时,反向增加的幅度极小;(3)路基回落过程中,轨道结构存在部分残余变形;(4)底座板与基床表层间的离缝呈张开-闭合-张开的循环性变化规律,离缝宽度随路基变形幅值的增大而增大;(5)路基变形波长对离缝宽度及纵向分布有极大影响。 展开更多
关键词 铁道路基 无砟轨道 塑性损伤 冻胀 融化 沉降 受力 变形 高速铁路
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西安地铁地裂缝段可快速升降轨道结构研究 被引量：1
7
作者 常卫华 魏周春 林士财 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第9期80-83,共4页
西安地铁地裂缝设防段采用框架板轨道等上调式轨道结构,使得地裂缝线路调坡段必须位于地裂缝上盘地段,且框架板轨道在既有线抬升实操过程中存在抬升困难等诸多弊端。以西安地铁8号线工程为研究背景,通过现场调研预制板结构,并开展支座... 西安地铁地裂缝设防段采用框架板轨道等上调式轨道结构,使得地裂缝线路调坡段必须位于地裂缝上盘地段,且框架板轨道在既有线抬升实操过程中存在抬升困难等诸多弊端。以西安地铁8号线工程为研究背景,通过现场调研预制板结构,并开展支座室内承载力试验,将具有调整功能的支座与预制道床板结合,提出一种可快速升降的轨道结构。该结构支座通过人工或电机对蜗杆驱动,蜗杆拨动涡轮,涡轮与螺套一起旋转带动螺杆在螺套内做垂直上下运动,进而实现结构的无级高度调整。该结构研发了地裂缝下调式轨道结构,可优化土建结构隧道断面,使地裂缝调线调坡段位于下盘地段,为后续轨道交通穿越地裂缝段提供理论指导和设计依据。 展开更多
关键词 地铁 地裂缝 可快速升降轨道结构 框架板 线路调坡
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路堤式锚索桩板墙的设计计算 被引量：1
8
作者 赵世乐 林士财 《北方交通》 2018年第10期46-48,52,共4页
路堤式锚索桩板墙具有安全可靠、经济适用的特点,由于其显著的优越性,已广泛应用于山区公路中。结合湖南西部山区某一级公路的具体特点,针对路堤式锚索桩板墙这一新型支挡结构,给出了锚索桩板墙计算全过程,并利用ANSYS计算软件验证设计... 路堤式锚索桩板墙具有安全可靠、经济适用的特点,由于其显著的优越性,已广泛应用于山区公路中。结合湖南西部山区某一级公路的具体特点,针对路堤式锚索桩板墙这一新型支挡结构,给出了锚索桩板墙计算全过程,并利用ANSYS计算软件验证设计计算理论的合理性,对类似工程设计提供参考。 展开更多
关键词 路堤 锚索桩板墙 设计计算 ANSYS
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温度梯度作用下既有离缝无砟轨道结构层间损伤扩展及变形分析 被引量：3
9
作者 林士财 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第2期29-35,共7页
为探讨温度荷载作用下既有离缝无砟轨道结构层间损伤发展规律及上拱变形对轨道结构力学特性的影响,基于有限单元法和界面损伤内聚力模型,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道有限元模型。计算结果表明:温度梯度荷载作用下,层间损伤萌生于离缝区与... 为探讨温度荷载作用下既有离缝无砟轨道结构层间损伤发展规律及上拱变形对轨道结构力学特性的影响,基于有限单元法和界面损伤内聚力模型,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道有限元模型。计算结果表明:温度梯度荷载作用下,层间损伤萌生于离缝区与黏结区衔接处板角位置,并随温度梯度的持续增大斜向发展;黏结区损伤横向贯通后,轨道板竖向位移存在明显突变;正温度梯度荷载作用更易引起既有离缝轨道板整板脱黏;轨道板上拱导致端部0.1~0.2 m存在明显黏结弱化区;小波长、大幅值形式的轨道板上拱更易引起轨道板开裂。 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 温度梯度 离缝 损伤扩展 上拱
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