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重载铁路钢轨的伤损及预防对策研究 被引量:80
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作者 周清跃 张建峰 +2 位作者 郭战伟 习年生 高新平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期27-31,共5页
通过对重载铁路钢轨伤损的现场调查分析,确定出钢轨伤损的主要类型和规律,在此基础上提出了预防对策措施并进行了试验验证。结果表明:①在半径小于1 200 m的曲线上铺设轨面硬度大于370 HB的含铬热处理钢轨(U77 MnCr和PG4)、采用每天1次... 通过对重载铁路钢轨伤损的现场调查分析,确定出钢轨伤损的主要类型和规律,在此基础上提出了预防对策措施并进行了试验验证。结果表明:①在半径小于1 200 m的曲线上铺设轨面硬度大于370 HB的含铬热处理钢轨(U77 MnCr和PG4)、采用每天1次固体润滑并设置欠超高,可以减少钢轨的严重侧磨;②热塑性弹性体垫板可以增加轨道弹性,减少轨道动应力和钢轨的疲劳核伤;③在减少所用钢轨表面脱碳层深度和钢中夹杂物的基础上及时进行钢轨打磨,可有效抑制钢轨轨距角剥离掉块伤损的发展;④虽然热轧轨出现的剥离掉块深度较浅,但会在轨面外侧出现严重的深层肥边掉块,影响钢轨的安全使用,因此,重载铁路曲线下股仍应铺设高强度的热处理钢轨;⑤在优化焊接工艺和提高接头内部质量的基础上,对焊接接头采用焊后再淬火,以提高接头轨面的硬度,从而明显减少焊接接头轨面的低塌和焊接接头的伤损。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨 伤损 预防对策
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重载铁路粗粒土填料动力特性及累积变形分析 被引量:68
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作者 冷伍明 周文权 +3 位作者 聂如松 赵春彦 刘文劼 杨奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期728-736,共9页
重载铁路路基比普通铁路和高速铁路要承受更大的动力荷载,路基本体的动力变形更加明显。重载铁路路基的核心层绝大部分为粗粒土,为了探讨重载铁路路基粗粒土填料在列车往复荷载作用下的变形和强度特性,开展了一系列大型动三轴试验,探讨... 重载铁路路基比普通铁路和高速铁路要承受更大的动力荷载,路基本体的动力变形更加明显。重载铁路路基的核心层绝大部分为粗粒土,为了探讨重载铁路路基粗粒土填料在列车往复荷载作用下的变形和强度特性,开展了一系列大型动三轴试验,探讨了不同动应力幅值、不同围压、不同含水率对粗粒土土样累积变形的影响,分析了不同静强度和围压时动强度的特点,并根据粗粒土土样在不同围压和动应力作用下的变形规律,即增大围压或减小动应力有助于增强土体稳定,提出了基于累积变形发展趋势的路基粗粒土变形稳定界限状态和判别准则,并给出了判别准则参数。研究结果对重载铁路路基的动力变形稳定性评价和基于动力变形控制的路基设计具有参考价值。 展开更多
关键词 重载铁路 粗粒土 动强度 临界动应力 累积应变
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重载铁路路基荷载特征和路基动力响应分析 被引量:46
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作者 肖世伟 雷长顺 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2014年第4期51-56,共6页
研究目的:近年来,重载铁路因其经济性较好在我国广泛建设,重载铁路路基基床承受重载列车动荷载作用较大,为了更好地分析重载铁路动荷载对路基病害诱发的影响,进一步优化重载铁路路基基床厚度结构设计,本文利用三维有限元对道砟厚度、基... 研究目的:近年来,重载铁路因其经济性较好在我国广泛建设,重载铁路路基基床承受重载列车动荷载作用较大,为了更好地分析重载铁路动荷载对路基病害诱发的影响,进一步优化重载铁路路基基床厚度结构设计,本文利用三维有限元对道砟厚度、基床表层厚度、基床表层模量、轴重等因素对重载铁路路基动应力特征和基床范围内动应力的传递分布影响进行仔细的研究。研究结论:通过数值计算和与既有重载铁路实测动应力比较分析得出以下结论:(1)路基中竖向动应力随着轴重、道床厚度、表层厚度和表层模量的变化规律为:路基基床中的竖向动应力随着轴重的增大而增大,随着道床厚度增大而减小,而基床表层模量和基床表层厚度对竖向动应力影响较小;(2)重载铁路30 t轴重相对于普通铁路23 t轴重增加约30%,而增加道床厚度可显著减小其动应力,50 cm较35 cm道床厚度各部位动应力减小约20%;(3)计算得出重载铁路路基动应力的合理数值模型和相关参数,为重载铁路路基基床厚度结构设计提供了合理的计算方法。 展开更多
关键词 重载铁路 路基基床 动应力 轴重
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重载铁路高强钢轨的试验研究 被引量:44
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作者 张银花 周清跃 +1 位作者 陈朝阳 刘丰收 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期20-26,共7页
为延长大秦重载铁路钢轨的使用寿命,研制适应重载铁路的高强钢轨。通过对高强钢轨的性能、热处理和焊接以及选用的新钢轨服役行为进行分析,结果表明,新钢种中加入合金元素Cr,可以提高轨钢的强度,推迟珠光体转变时间,使钢轨既易于热处理... 为延长大秦重载铁路钢轨的使用寿命,研制适应重载铁路的高强钢轨。通过对高强钢轨的性能、热处理和焊接以及选用的新钢轨服役行为进行分析,结果表明,新钢种中加入合金元素Cr,可以提高轨钢的强度,推迟珠光体转变时间,使钢轨既易于热处理,又节省能源和降低成本,而且钢轨强度的提高还增加了曲线钢轨的耐磨性能和耐伤损能力;提高轨钢的纯净度,可增加钢轨的抗疲劳性能,延长钢轨的使用寿命;重载铁路曲线下股应铺设热处理钢轨;铺设新钢种PG4和U77MnCr的线路,钢轨打磨时间可延长至通过总重4亿t,而铺设U75V钢轨的线路在通过总重6000万t后就需打磨1次,才能有效抑制轨面剥离的产生和发展。新钢轨的综合使用性能良好,适合在重载铁路上使用。 展开更多
关键词 重载铁路 高强钢轨 性能 热处理 焊接 钢轨打磨
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重载铁路桥梁疲劳试验研究 被引量:37
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作者 余志武 李进洲 宋力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期115-126,共12页
借助现代光纤光栅传感、传统应变片和891-Ⅱ拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过12片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:重... 借助现代光纤光栅传感、传统应变片和891-Ⅱ拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过12片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究重载铁路桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律。研究表明:重载铁路桥梁疲劳破坏前预应力筋和非预应力筋应力幅值比约为0.6~0.7,疲劳破坏由梁底非预应力筋疲劳断裂引起,主要是因为两种力筋疲劳破坏强度相差较大造成的,预应力筋和受压区混凝土的应力幅较低,一般不会发生疲劳破坏;疲劳下限相同时,不同上限下普通钢筋疲劳断裂时的应变幅值和断口基本相同,不同的是疲劳寿命;疲劳重复荷载下,混凝土、力筋荷载-应变曲线不断向拉(压)应变增大方向"移动",大致呈三阶段特征,在向疲劳损伤演变过程中,曲线斜率不断变小;疲劳下限相同的梁,刚度衰减终值基本相同,非预应力筋疲劳断裂后试验梁体剩余48%~54%左右的刚度;30t轴重下,模型梁受拉普通钢筋疲劳稳态下的应力幅值158~176MPa,预应力筋应力幅值78~117MPa,桥梁容许疲劳寿命275~325万次,极限疲劳寿命350~450万次。 展开更多
关键词 重载铁路 预应力混凝土梁 疲劳试验 疲劳寿命
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振动荷载作用下重载铁路路基粗颗粒土填料临界动应力试验研究 被引量:36
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作者 冷伍明 刘文劼 周文权 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期25-30,共6页
由于重载铁路路基表层为粗颗粒土填料,直接承受轨道结构传递的列车动载往复作用,其临界动应力会影响累积变形,利用自行开发的动三轴试验系统进行不同围压、动应力幅值、含水率条件下粗颗粒土填料的持续振动试验,获得粗颗粒土累积动应变... 由于重载铁路路基表层为粗颗粒土填料,直接承受轨道结构传递的列车动载往复作用,其临界动应力会影响累积变形,利用自行开发的动三轴试验系统进行不同围压、动应力幅值、含水率条件下粗颗粒土填料的持续振动试验,获得粗颗粒土累积动应变与振次关系曲线,并分析围压、含水率对累积动应变增长影响;在获得不同含水率条件下粗颗粒土的临界动应力比线基础上提出计算临界动应力经验公式。 展开更多
关键词 重载铁路 粗颗粒土 动三轴试验 累积动应变 临界动应力
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基于组合列车的重载铁路装车区车流组织优化模型研究 被引量:28
7
作者 赵鹏 张进川 唐宝刚 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期116-121,共6页
根据我国重载铁路车流组织以列为单位调整以及对线路通过能力要求较高等特点,对开行组合重载列车和单元重载列车的重载铁路装车区车流组织优化问题进行研究。建立以组合时间耗费最小化和重载通道流量最大化为目标的重载铁路装车区车流... 根据我国重载铁路车流组织以列为单位调整以及对线路通过能力要求较高等特点,对开行组合重载列车和单元重载列车的重载铁路装车区车流组织优化问题进行研究。建立以组合时间耗费最小化和重载通道流量最大化为目标的重载铁路装车区车流组织优化模型,并引入组合系数的概念,以解决由于列车组合作业造成的列车流输入输出不均衡的问题;为降低多目标优化求解的复杂度,将其转化为网络流模型并验证其解的等价性,并采用最小费用最大流算法对模型进行求解。以大秦铁路为例,研究其装车区车流组织问题,通过对计算结果的分析表明,所给出的模型简单而实用。 展开更多
关键词 重载铁路 装车区 车流组织 组合列车 最小费用最大流 重载运输
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重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳研究 被引量:28
8
作者 李霞 温泽峰 金学松 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期28-34,共7页
基于车辆动力学、非Hertz轮轨滚动接触理论和Archard磨损模型建立车轮磨耗预测模型。利用该模型和安定图对重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳性能进行定性分析。在数值计算中,主要考察轴重为25 t和30 t货车的车轮硬度对车轮磨耗和滚动接... 基于车辆动力学、非Hertz轮轨滚动接触理论和Archard磨损模型建立车轮磨耗预测模型。利用该模型和安定图对重载铁路车轮磨耗和滚动接触疲劳性能进行定性分析。在数值计算中,主要考察轴重为25 t和30 t货车的车轮硬度对车轮磨耗和滚动接触疲劳性能的影响。研究表明,轮轨间高应力水平的出现频次、车轮磨耗和疲劳破坏的几率随着轴重的增加而增大;随着硬度的增加,车轮磨耗和疲劳破坏现象得到改善。结合国外重载铁路轮轨匹配经验,建议轴重为30 t车轮的硬度大于340 HB。 展开更多
关键词 重载铁路 车轮 轴重 磨耗 疲劳 硬度
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重载铁路轨道技术发展方向研究 被引量:28
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作者 杨德修 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期41-44,共4页
研究目的:重载铁路因其运量多、轴重大,大大加剧了轨道结构的伤损,给轨道结构提出了严格要求。本文从国内外重载铁路运输发展入手,在深入总结、分析国内外重载铁路轨道结构现状及存在问题基础上,提出了国内重载铁路轨道技术发展方向的建... 研究目的:重载铁路因其运量多、轴重大,大大加剧了轨道结构的伤损,给轨道结构提出了严格要求。本文从国内外重载铁路运输发展入手,在深入总结、分析国内外重载铁路轨道结构现状及存在问题基础上,提出了国内重载铁路轨道技术发展方向的建议,以期对国内重载铁路轨道技术研究提供有益参考。研究结论:重载铁路是一个系统工程,研究过程中应遵循轨道子系统与其他子系统研究并重、理论研究与试验研究并重、新型轨道部件研制与新型养修设备研制并重的原则;高度重视结构理论研究;积极推进新型轨道结构研发及新型轨道部件研制;加强重载铁路轨道检测与养护维修技术研究;加快研制多品种、专业化的大型养路机械。 展开更多
关键词 重载铁路 轨道结构 发展方向
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重载铁路路基足尺模型试验研究 被引量:27
10
作者 冷伍明 梅慧浩 +3 位作者 聂如松 赵春彦 刘文劼 粟雨 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1-6,18,共7页
以朔黄重载铁路为工程背景,通过构建重载列车模拟加载系统和路基足尺模型,开展路基动力响应试验,分析了在循环加载条件下路基的动力响应特性。试验结果表明,路基中不同深度动应力峰值均随着轴重的增加而增加,轴重越大,动应力的影响深度... 以朔黄重载铁路为工程背景,通过构建重载列车模拟加载系统和路基足尺模型,开展路基动力响应试验,分析了在循环加载条件下路基的动力响应特性。试验结果表明,路基中不同深度动应力峰值均随着轴重的增加而增加,轴重越大,动应力的影响深度越大,路基中动应力随深度的增加呈负指数衰减趋势。路肩处动位移峰值随轴重的增加而线性增加。当轴重增加到30 t后,路基达到临界破坏状态,可见按照原朔黄铁路路基建造标准,其最大运行列车轴重约为27 t,如再增加列车轴重,路基需预先采取强化措施。试验结果对建造运行列车模拟加载系统及足尺路基模型具有借鉴参考意义,同时有助于深刻理解列车轴重对路基动力响应特性的影响。 展开更多
关键词 重载铁路 路基 足尺模型 轴重 动应力
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国际重载机车车辆的最新进展 被引量:20
11
作者 钱立新 《机车电传动》 北大核心 2002年第1期1-4,17,共5页
着重论述了国际重载机车车辆最近发展中的几个重要技术问题 ,包括提高轴重、采用交流传动、发展电控空气制动、改进重载货车转向架、发展新型重载货车轴承等 ,并阐述了 2 1世纪初国际重载技术的研究方向。结合我国重载列车最新的发展状... 着重论述了国际重载机车车辆最近发展中的几个重要技术问题 ,包括提高轴重、采用交流传动、发展电控空气制动、改进重载货车转向架、发展新型重载货车轴承等 ,并阐述了 2 1世纪初国际重载技术的研究方向。结合我国重载列车最新的发展状况 ,简述了“十五”及今后一段时期内 。 展开更多
关键词 国际 重载铁路 货物运输 机车车辆 发展
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重载铁路路基压实粗颗粒土填料动力破坏规律试验研究 被引量:24
12
作者 冷伍明 刘文劼 +2 位作者 赵春彦 周文权 杨奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期640-646,共7页
重载铁路常常通过提高货车轴重来达到增加运量的目的,而大轴重货车运行会对路基粗颗粒土填料产生较大的循环动力作用,这容易导致路基塑性变形过大甚至使路基发生破坏,而这些病害均与粗颗粒土填料的动力破坏规律有关。为研究该类填料在... 重载铁路常常通过提高货车轴重来达到增加运量的目的,而大轴重货车运行会对路基粗颗粒土填料产生较大的循环动力作用,这容易导致路基塑性变形过大甚至使路基发生破坏,而这些病害均与粗颗粒土填料的动力破坏规律有关。为研究该类填料在动力作用下的破坏规律进行了一系列大型动三轴试验,分析了围压和含水率对填料塑性变形增长的影响,根据塑性变形增长的特点将试样分为了稳定试样和破坏试样,由此得出了临界动应力的表达公式,并探讨了不同轴重下路基破坏的可能性。此外,还分析了围压和含水率对粗颗粒土填料动强度的影响,结果表明,填料静、动强度之间具有很好的相关性,通过归一化处理提出了利用静强度推求相应动强度的公式。 展开更多
关键词 重载铁路 粗颗粒土填料 大型动三轴试验 塑性变形 临界动应力 动强度
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改革开放40年中国重载铁路的发展 被引量:24
13
作者 刘建新 蔡久凤 《长安大学学报(社会科学版)》 2018年第6期68-79,共12页
为不断满足国民经济的发展需求,改革开放40年来中国大力发展了重载铁路运输,取得了巨大的成就。在这40年里,中国重载铁路最大列车牵引重量从3500 t到3万t,重载铁路线路从既有线路扩能改造,到新建大秦铁路、包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路... 为不断满足国民经济的发展需求,改革开放40年来中国大力发展了重载铁路运输,取得了巨大的成就。在这40年里,中国重载铁路最大列车牵引重量从3500 t到3万t,重载铁路线路从既有线路扩能改造,到新建大秦铁路、包神铁路、神朔铁路、朔黄铁路,再到中国第一条30 t轴重设计标准的山西中南部铁路,直到正新建的最长运煤专线蒙华铁路,中国铁路科技人员始终秉承"交通强国、铁路先行"的理念,不断提升和优化铁路重载技术。当前,中国已经拥有了25 t、27 t轴重重载铁路的成套成熟技术和标准体系,也发展出中国特有的30 t轴重重载铁路技术。在概述世界重载铁路发展历程的基础上,论述了1980年代中国重载铁路既有线路扩能改造工程,重点介绍了改革开放40年来中国重点建设的、发挥重要作用并取得巨大成就的几条重载运输大通道;介绍了重载铁路技术面临的长期挑战;从机车、货车、轨道、控制和通信技术方面重点阐述了取得的进展和技术成就以及重载运输的国际合作交流情况和相关重大获奖成果;结合现今世界重载铁路发展趋势和中国铁路技术现状,提出了中国重载铁路发展的重点和方向:大轴重重载铁路技术、多式联运技术、重载快捷化技术和清洁化、智能化、互联互通化。 展开更多
关键词 改革开放 重载铁路 运输通道 技术进展 国际合作
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重载铁路路基基床结构分析及设计方法 被引量:23
14
作者 吕文强 罗强 +2 位作者 刘钢 蒋良潍 张良 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期74-81,共8页
本文针对重载车辆固定轴距与前后两车相邻转向架距离较近的特点,讨论了单轴、双轴及四轴荷载模式下重载铁路路基基床结构的荷载特征;根据循环荷载作用下基床结构累积变形处于收敛状态的荷载阈值(长期强度)与地基系数K30的关系,探讨重载... 本文针对重载车辆固定轴距与前后两车相邻转向架距离较近的特点,讨论了单轴、双轴及四轴荷载模式下重载铁路路基基床结构的荷载特征;根据循环荷载作用下基床结构累积变形处于收敛状态的荷载阈值(长期强度)与地基系数K30的关系,探讨重载铁路路基基床结构在大轴重、长编组、高密度运输环境下保持良好服役性能的技术条件;总结出以满足结构强度、支承刚度及长期稳定性等技术要求为目标的重载铁路路基基床结构设计计算方法。研究表明:多轴间存在明显的叠加效应,其将大幅增加路基动应力影响深度,重载铁路路基宜采用考虑前后两车相邻转向架的四轴荷载模式;级配碎石强化基床表层厚度宜随基床底层K30指标变化。 展开更多
关键词 重载铁路 基床结构 四轴荷载模式 应力特征 设计方法
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重载铁路钢轨磨耗演变过程的数值模拟 被引量:23
15
作者 王璞 高亮 蔡小培 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期70-75,共6页
建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;... 建立重载铁路钢轨磨耗演变的数值仿真模型。基于UM软件建立货车-轨道耦合动力模型,对减振楔块、心盘等细部构件精细建模,采用多点-面接触模型模拟部件间各种接触摩擦,并充分考虑部件间隙。基于Hertz理论及FASTSIM算法进行轮轨接触计算;基于Specht材料磨损模型进行钢轨磨耗计算,根据磨损程度采用不同磨耗系数。针对各种车型和通过速度,开展多工况计算并设置权重因子,模拟线路实际行车条件。为提高数值计算稳定性,基于累积磨耗深度更新钢轨型面;基于磨耗演变模型研究重载铁路不同地段钢轨磨耗的发展规律。结果表明:曲线地段钢轨磨耗比直线地段严重;曲线外轨侧磨明显,内轨磨耗相对较轻,主要分布在轨头中部,外轨磨耗大于内轨;圆曲线地段外轨磨耗强于缓和曲线地段,而内轨磨耗弱于缓和曲线地段;直线地段左右钢轨磨耗相差不大,均主要分布在轨头中部。 展开更多
关键词 重载铁路 钢轨磨耗演变 车辆-轨道耦合动力学 轮轨滚动接触 数值模拟
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重载铁路轮轨磨耗及其对安全运行的影响 被引量:22
16
作者 熊嘉阳 邓永权 +2 位作者 曹亚博 李立 金学松 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期302-309,共8页
介绍了国内外重载铁路发展现状和运用情况.详细论述了重载铁路在运营过程中轮轨典型的磨耗情况,主要有车轮轮缘磨耗、车轮踏面凹坑磨耗、车轮椭圆磨耗、车轮偏心磨耗、钢轨轨角侧磨、钢轨波浪形磨损以及轮轨擦伤.关于重载铁路轮轨磨损... 介绍了国内外重载铁路发展现状和运用情况.详细论述了重载铁路在运营过程中轮轨典型的磨耗情况,主要有车轮轮缘磨耗、车轮踏面凹坑磨耗、车轮椭圆磨耗、车轮偏心磨耗、钢轨轨角侧磨、钢轨波浪形磨损以及轮轨擦伤.关于重载铁路轮轨磨损的研究主要分两个方面:轮轨的力学行为和基于轮轨行为对轮轨磨耗的机理、发展规律、主要影响因素和降磨措施.讨论了轮轨磨耗对轮轨接触载荷、车辆和轨道动力学行为、运行安全和稳定性的影响.提出了轮轨磨耗状态下重载列车脱轨安全问题的研究方法与技术路线,以期通过数值仿真计算,研究轮轨磨耗状态下重载列车脱轨机理和关键影响因素及其规律. 展开更多
关键词 重载列车 轨道 安全运行 脱轨 轮轨磨耗
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铁路路基冻害防治保温技术研究 被引量:22
17
作者 闫宏业 蔡德钩 +2 位作者 张千里 朱忠林 刘莉 《铁道建筑》 北大核心 2015年第1期51-55,共5页
通过理论分析和现场试验等方法开展了路基冻害防治保温技术的研究。分析了保温材料应用于季节性冻土重载路基的适用性,模拟了不同保温板厚度条件下路堤和路堑温度场的分布特征,提出了消除冻害所需的保温材料及其厚度,形成了保温板的施... 通过理论分析和现场试验等方法开展了路基冻害防治保温技术的研究。分析了保温材料应用于季节性冻土重载路基的适用性,模拟了不同保温板厚度条件下路堤和路堑温度场的分布特征,提出了消除冻害所需的保温材料及其厚度,形成了保温板的施工工艺流程。现场试验结果表明,试验地段的冻害得到了有效治理。 展开更多
关键词 重载铁路 冻害防治 保温材料
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30t轴重下重载铁路隧道基底结构的应力分布及动力响应 被引量:22
18
作者 邹文浩 张梅 +1 位作者 刘艳青 马伟斌 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期50-57,共8页
以某重载铁路隧道工程为依托,结合现场实车试验和数值模拟,研究30t轴重列车荷载作用下重载铁路隧道基底结构的应力分布和动力响应,并针对目前由仰拱不同施工水平形成的3种主要基底结构形态进行对比分析。结果表明:数值模拟得到的隧道基... 以某重载铁路隧道工程为依托,结合现场实车试验和数值模拟,研究30t轴重列车荷载作用下重载铁路隧道基底结构的应力分布和动力响应,并针对目前由仰拱不同施工水平形成的3种主要基底结构形态进行对比分析。结果表明:数值模拟得到的隧道基底结构动力响应结果和现场实测结果吻合较好;重车线侧的隧道基底结构动应力明显大于空车线侧;垂向动应力沿隧道基底竖向的衰减较明显,至填充层底部时衰减率为74.3%,至仰拱底部时衰减率高达83.6%;水平向动应力在道床位置为压应力,在仰拱位置为拉应力,在填充层中由上至下应力出现由压到拉的转换;仰拱等基底结构的施作效果对基底结构的静、动力特性均有较大影响,严格按照设计进行施工的仰拱(曲线型断面)受力情况最好,最大拉应力仅为4.6kPa,且传至仰拱底部的动压力最小,为26.6kPa;仰拱施工成铺底结构时(直线型断面)其受力情况最不利,在仰拱与边墙连接处及仰拱中心位置出现较大拉应力,最大值为86.6kPa,且传至铺底结构底部的动压力最大,为47.3kPa;折线型断面的基底结构受力情况居中。 展开更多
关键词 重载铁路 隧道 基底结构 动力响应 列车荷载 数值模拟 实车试验
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重载铁路隧道基底结构的动压力响应 被引量:20
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作者 李自强 王明年 +1 位作者 于丽 李博 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期71-77,共7页
以晋中南重载铁路太行山隧道为工程依托,研究轴重为27t的重载列车以80km·h-1的速度经过时隧道基底结构的动压力响应。分别采用有限元模拟和现场实测方法得到动压力典型时程曲线,分析隧道基底各位置处动压力的横向及竖向分布规律。... 以晋中南重载铁路太行山隧道为工程依托,研究轴重为27t的重载列车以80km·h-1的速度经过时隧道基底结构的动压力响应。分别采用有限元模拟和现场实测方法得到动压力典型时程曲线,分析隧道基底各位置处动压力的横向及竖向分布规律。结果表明:隧道左右侧的动压力基本对称分布,线路中心线处动压力受到重载列车动荷载影响更大;动压力在填充层内的实际衰减程度大于理论分析,仰拱上表面左右侧沟底部实测动压力大于线路中心线处,而仰拱上下表面动压力横向分布规律相反;动压力竖向传递过程分为快速和缓慢衰减2个阶段,分别位于道床与仰拱填充层内和仰拱内,但在缓慢衰减阶段,线路中心线处的动压力幅值出现一定程度的增长,而平均值仍为衰减。由此可知,隧道的仰拱极易出现大变形而形成裂缝,并且易发生侧沟外挤等病害。 展开更多
关键词 重载铁路 隧道 基底结构 重载列车动荷载 动压力响应
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重载铁路过渡段路基动力响应特性试验研究 被引量:21
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作者 聂如松 梅慧浩 +3 位作者 冷伍明 赵春彦 李亚峰 涂仁盼 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期101-115,共15页
掌握列车移动荷载作用下路基的动力响应特性可为路基沉降预测,状态评估提供依据。开展重载铁路过渡段路基动力响应测试,研究动位移峰值沿线路纵向及边坡方向的变化规律,分析路肩处动位移峰值的随机分布规律。研究列车动荷载作用下路基... 掌握列车移动荷载作用下路基的动力响应特性可为路基沉降预测,状态评估提供依据。开展重载铁路过渡段路基动力响应测试,研究动位移峰值沿线路纵向及边坡方向的变化规律,分析路肩处动位移峰值的随机分布规律。研究列车动荷载作用下路基的动力响应特征,并揭示振动能量沿路基边坡的衰减规律。结果表明:列车动荷载对路基的作用具有明显的周期性,可将相邻车厢的两个前后转向架作为一个加载单元,在该加载单元的重复作用下路肩处的动位移峰值服从正态分布。重载列车动荷载作用下路基的振动频率主要分布在0~20Hz范围内,振动能量从路肩向坡脚方向衰减剧烈,基床层受列车动荷载影响显著,而基床以下路基受列车动荷载影响非常微小。分析结果有助于评估列车荷载作用下路基的瞬时及长期动力稳定性,同时为采用模型试验及数值分析手段研究路基动力响应特性时准确模拟重复列车动荷载提供了思路。 展开更多
关键词 重载铁路 动力响应测试 动位移峰值 振动频率 振动能量
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