地铁用拼装式轨道结构参数优化研究

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1、国内图书分类号：U213.2+12密级：公开国际图书分类号：625西南交通大学研究生学位论文地铁用拼装式轨道结构参数优化研究年级二○一五级姓名齐燕楠申请学位级别工学硕士专业道路与铁道工程指导老师刘学毅教授二零一八年五月ClassifiedIndex：U213.2+12U.D.C：625SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchonParameterOptimizationofAssembledTrackforMetroGrade:CivilEngineering2015Candidate:QiYan

2、nanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:RoadandRailwayEngineeringSupervisor:Prof.LiuXueyiMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要扣件式轨道和嵌入式轨道各有优势和特点，为了保证轨道结构的安全性和可维修性，也为了减轻轨道结构的振动及噪声，国内某公司设计研发了结合两种轨道特点的拼装式轨道。论文在收集国内外相关文献的基础上，建立了拼装式轨道结构分析模型，对轨道结构受力和变形规律进行研究，并在保证钢轨的抗倾覆能力和受压稳定性的情况下

3、，提出拼装式轨道的结构参数优化建议。主要研究内容如下：（1）根据嵌入式轨道和有扣件埋入式轨道结构相关设计理论规范和国内外相关研究文献，确定了地铁用拼装式轨道的参数优化的研究方法，并基于有限元方法建立了拼装式轨道静力计算模型。（2）研究了列车竖向荷载和横向荷载共同作用下的轨道系统受力与变形规律，并分析了轨道部件的参数变化对轨道系统受力变形的影响，以钢轨轨头横向位移量和承轨槽内各部件的应力位移为指标，提出了各轨道部件参数取值建议：高分子阻尼材料的弹性模量在15到25MPa之间取值，降噪块的弹性模量取值在20MPa左右，调轨组件的弹性模量在5到8GPa之间取值，弹性垫

4、板的弹性模量在10到20MPa之间取值，扣件竖向刚度不得低于30kN/mm。（3）分析了轨道部件参数变化和加载状态变化对钢轨抗倾覆性的影响。在各因素变化过程中，钢轨轨头横向位移量均未超出限值，说明地铁用拼装式轨道系统对钢轨有较好的约束作用，能够满足钢轨抗倾覆的要求。对比拼装式轨道不同断面对钢轨的约束能力，调轨组件断面最强，嵌入式断面次之，扣件断面最弱。对比各部件参数变化对钢轨抗倾覆能力的影响，高分子阻尼材料的影响最大，调轨组件的影响次之，降噪块的影响较弱，弹性垫板的影响最小。（4）分析了曲线半径、高分子阻尼材料和扣件对无缝钢轨受压稳定性的影响。曲线半径小于300

5、m时，对钢轨稳定性影响较大。高分子阻尼材料的刚度越大，钢轨稳定性越好，高分子阻尼材料的横向约束力局部降低幅度越大、失效范围越大，钢轨的稳定性就越差。扣件横向刚度越低，扣件断面长度越长，钢轨的稳定性就越差。关键词：地铁用拼装式轨道；钢轨抗倾覆性；钢轨稳定性；高分子阻尼材料；扣件西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInordertoguaranteethesafetyandserviceabilityoftracksystem,andreducethevibrationandnoise,thereisakindofassembledtrackfor

6、metrohasbeendeveloped,whichcombinesthecharacteristicsoftraditionaltrackandembeddedtrack.Basedoncollectingdomesticandforeigndocuments,thispaperestablishesmechanicalanalyzingmodelofassembledtrackandstudiesthelawofstressanddeformationofthetrack.Onthepremiseofguaranteeingtheanti-overturn

7、ingabilityandstabilityoftherail,asuggestionforthestructuralparametersoptimizationoftheassembledtrackisproposed.Themainresearchcontentsinclude:(1)Accordingtothedesigningtheoryandrelevantdomesticandforeignliteratureoftracksystem,theresearchingmethodforparameteroptimizationoftheassemble

8、dtrackisdete