基于构架横向位移的道岔区段通过性能评价方法
张益博;杨飞;孙加林;黄承进;刘金朝;秦航远;为了更合理地评价高速铁路道岔状态,利用轨道几何检测系统的检测数据,通过构架横向位移、左右侧单边轨距以及轨向之间的空间坐标关系及转换方法,提出了综合检测车构架横向位移计算方法,计算并对比不同分类方式下各类别道岔构架横向位移峰值的分布规律。建立动力学仿真模型,计算确定轮对横向位移与构架横向位移的定量关系,验证本文方法的准确性。以某晃车道岔区段为例,验证本文方法的可行性。结果表明:本文方法算得的构架横向位移能够准确描述动车组行驶时构架相对轨道中心线的横向运动轨迹,可以用来辅助评价列车通过性能,实现晃车道岔的有效识别。建议构架横向位移达到9 mm后,结合构架横向位移波形对道岔晃车问题进行检查。
火灾高温作用下铁路混凝土箱梁温度场及损伤特征
李旺旺;班新林;苏永华;赵欣欣;石龙;武盛韬;荣峤;采用有限元法对火灾高温作用下铁路混凝土箱梁温度场和损伤特征开展分析。基于既有混凝土桥梁结构火灾案例,总结铁路混凝土箱梁燃烧物特性,确定燃烧场景,在既有铁路混凝土箱梁结构特征的基础上分析燃烧物特性、墩高等参数对混凝土箱梁温度场的影响,并对高温后混凝土箱梁的刚度和承载力进行计算。结果表明:不同燃烧物起火后桥梁各处温度场分布相似,木材、煤炭、燃气等放热速率较低,燃油车放热速率相对较高,在火灾工况中最不利;随着受火时间增加,箱梁中损伤混凝土的体积不断增大,受火180 min后箱梁体积损失率可达到12%左右;箱梁的刚度和承载力随受火时间增加而减小,受火180 min后承载力下降约40%。
逆断层错动对土工格栅加筋铁路路基变形的影响
梁经纬;蔡德钩;闫宏业;岳茂;目前,对于断层错动下加筋铁路路基变形机制的研究仍有限,影响了对加筋铁路路基抗错动性能的科学评价。基于自主研发的断层错动模型试验装置开展了室内模型试验,对有无加筋铁路路基的变形机制进行了对比研究。结果表明:在逆断层错动的作用下,土工格栅能够有效抑制路基内部出现的张拉破裂,并能够一定程度上减轻断层固定盘上方路基挤压型破碎带的破碎程度,减小路基变形破坏范围;相较于未加筋路基,土工格栅加筋路基面变形更缓和,线路竖向平顺性得到了改善;土工格栅在一定程度上改善了断层错动下路基附近地基的稳定性。
风沙区铁路有砟道床力学行为试验研究及离散元分析
曹跃华;肖宏;为了研究沙漠地区沙粒侵入对散体道床宏细观力学性能的影响机制,探究侵沙深度与轨枕最大位移、道床塑性变形之间的内在联系,本文开展不同含沙程度下道床横向阻力现场试验,分析了沙粒侵入量与道床横向抵抗变形能力的内在联系。在此基础上,利用离散单元法构建了多尺度含沙道床三维模型,系统地分析了沙粒侵入对散体道床内部接触特性、能量演变机制及道床变形特性的影响。结果表明:沙粒侵入量越大,道床的横向阻力及阻力功越大;含沙道床最大接触力比清洁道床增加了65.5%,且法向和切向接触力均高于清洁道床;沙粒侵入主要影响散体道床的弹性应变能,对道砟颗粒的动能影响较小;含沙道床的最大弹性应变能为清洁道床的34%;沙粒侵入深度与轨枕最大位移和道床塑性变形负相关;沙粒侵蚀深度越大,轨枕的位移和道床的塑性变形越小,道床的动态刚度越高,从而使得散体道床的弹性降低,线路维修成本加大。
高铁扣件弹性垫层高频动刚度及阻尼特性试验研究
刘炳彤;崔树坤;蔡世生;李彦山;张欢;肖俊恒;闫子权;为了准确获取扣件弹性垫层在服役工况下的高频动刚度和阻尼特性,以常用的WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层为研究对象,利用自主搭建的激励频响法试验设备进行试验,记录预荷载、激励力和响应加速度,进而得到测试频响函数;对测试频响函数进行多元非线性曲线拟合,得到不同预荷载作用下被测弹性垫层的高频动刚度和黏性阻尼,并拟合得到高频动刚度-预荷载的关系式。结果表明:预荷载在20~70 kN时,WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层的高频动刚度均随着预荷载的增大而近似线性增大,其关系式分别为y=2.237x+31.163和y=3.478x+32.081,两种弹性垫层的高频动刚度均远大于静刚度和低频动刚度;WJ-8B和WJ-7B型弹性垫层的黏性阻尼均随着预荷载先降低再增加,其黏性阻尼分别在3 400~5 200 N·s/m和3 800~4 900 N·s/m。在进行轮轨系统动力学分析时,弹性垫层不应被视为常刚度元件,应考虑高频激励的影响。
基于多线结构光移动扫描的钢轨三维几何形态测量系统
张也;姚建平;王晓凯;丁有康;黄贤喆;以人工推行为主的钢轨几何状态检测技术装备功能单一,作业效率低。为了高效精准地识别钢轨病害,本文基于多线结构光移动扫描技术,研制了钢轨三维几何形态测量系统。该系统以线结构光传感器为核心测量元件,融合组合惯性导航单元、同步控制器等部件,通过多角度线结构光扫描采集钢轨三维点云数据。在此基础上,采用点云滤波、断面模型匹配、有序化处理等技术对钢轨几何形态进行三维重建,获取钢轨廓形、表观伤损等参数。现场试验结果表明:测量速度在20 km/h以内时,该系统检测精度与钢轨轮廓检测仪miniProf较为接近,钢轨廓形检测结果在轨头处的最大误差小于0.17 mm,标准差小于0.06 mm。该系统具有非接触、效率高、精度高、自动化程度高等优点,能够真实高效地反映钢轨廓形服役状态,大幅提高钢轨结构检测效率和准确性,可用于轨道线路状态的日常巡检。
基于标定线的钢轨位移监测系统
陈春雷;韩志;赵紫珅;王发灯;任盛伟;王宁;轨道交通基础设施动态检测是指导线路养护维修、保障列车运行安全的重要手段。轨道几何检测系统因其高效、准确而得以广泛应用于轨道几何不平顺检测。然而,动态检测过程中列车荷载引起的钢轨位移变化未被考虑,无法建立动态检测数据与高精度静态测量数据之间的良好映射关系,导致轨道几何检测系统无法向国家计量标准溯源。本文设计了基于标定线的钢轨位移监测系统,用于在标定线监测检测列车荷载引起的钢轨位移变化,并通过精度评估分析验证了该系统方法的可行性。结果表明,监测系统在测量钢轨横向位移和垂直位移变化时误差小于0.07 mm,符合轨道几何检测系统动态校准对钢轨位移监测系统的不确定度要求。
高速铁路轨道短波动态响应采集滤波装置设计
夏承亮;张二永;黄哲昊;程朝阳;吴奇永;李宏图;高速综合检测列车存在的高频噪声和高频电磁干扰会影响短波动态响应检测数据的精度,甚至造成数据失效。为了消除高频混叠干扰对检测数据的影响,本文设计了数据采集设备的前置滤波装置。该滤波装置结构简单,集成度高,可方便接入现有检测系统中。利用该滤波装置开展了滤波效果的静态试验和实际线路检测。结果表明:该滤波装置实用性好,可靠性高,可有效实现高速动态条件下轴箱振动加速度信号2.5 kHz低通滤波的功能,输出信号幅值显示通带内响应平坦,幅值特性最大偏差为1.039%,快速滚降带宽约200 Hz;加速度响应信号中耦合的高频干扰成分得到了有效滤除,信号混叠干扰现象基本消除,可满足检测系统对轨道短波不平顺准确评判的要求。
长沙磁浮接驳点道岔区车-岔耦合振动分析
霍震杨;长沙磁浮东延线上接驳点道岔安装在坡度3.6‰线路上,且道岔结构参数与正线道岔差异较大。为研究车辆通过接驳点道岔区时车-岔耦合振动特性,设置主动梁由两台车支撑和三台车支撑两种道岔工况,采集车辆以不同速度过岔时道岔主动梁的横向、垂向振动加速度。建立不同约束条件下的有限元仿真模型,对接驳点道岔进行模态分析,并与实测结果进行对比。结果表明:车辆以5 km/h低速通过主动梁由两台车支撑的道岔时,道岔主动梁横向、垂向最大加速度均超出了评定标准;其他工况下主动梁横向、垂向振动加速度均小于0.5g,满足规范要求。相较于三台车道岔工况,两台车道岔工况的跨中横向振动加速度更大,采用两台车支撑时道岔梁的梁体刚度较弱。列车低速过岔时,道岔主动梁冲击振动峰值较大;随着列车通过道岔速度提高,主动梁冲击振动加速度峰值呈现平缓趋势。台车+梁体系统约束的模态仿真结果更接近车辆过岔时实测振动结果。
电务设备安装接口处混凝土岔枕典型伤损
尤瑞林;刘增杰;我国混凝土岔枕整体现场使用情况良好,但近年来部分线路出现了伤损,其中电务螺母安装接口位置的伤损尤为突出。本文总结了我国电务安装接口处混凝土岔枕的设计概况及常用的连接方式,并分析了施工和维护过程中该接口处混凝土岔枕的典型伤损。通过现场测试和室内相关试验分析其产生原因。结果表明:岔枕电务螺母安装接口位置的伤损主要与螺母安装扭矩过大有关,同时受到螺栓安装歪斜、螺栓孔内异物侵入、设备初始力矩等因素的影响。基于分析结果提出了电务螺母安装施工和养护维修的建议措施。
铁路钢轨机械化打磨高效集尘系统优化与试验研究
蔡昌胜;以某型号机械化钢轨打磨车集尘装置为研究对象,采用数值模拟方法对整体式、分体式两种集尘装置的气流和风阻进行仿真分析,并对分体式集尘装置进行粉尘收集性能试验。研究结果表明:分体式集尘装置具备滤清精度高、含尘裕量大、工作寿命长、工作可靠、减少人工劳动强度等优势。当打磨车以4.5 m/s的速度匀速向前、向后运动时,分体式集尘装置风量增加,进风口风阻较大,正压空间较少,利于集尘;同时箱体内部气流均匀,不会产生二次扬尘,集尘效果更优。当入风口风速在56.8~62.4 m/s,出风口风速在34.8~39.2 m/s时,分体式集尘装置的除尘效率在99.86%~99.93%,清灰性能满足出风口粉尘浓度小于等于5 mg/m3的评定标准要求。

期刊简介
期刊名称: 铁道建筑
创办日期: 1961年7月
主管部门: 中国国家铁路集团有限公司
主办单位: 中国铁道科学研究院集团有限公司
刊期: 月刊
电话:010-51849235
Email:tdjzbjb@126.com tdjz@rails.cn
国内统一刊号(CN): 11-2027/U
国际标准刊号(ISSN):1003-1995
微信号:tdjz-1961
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