[發明專利]高速鐵路長大橋梁單元式無砟軌道無縫線路設計方法

有效

• 申請號: 201210331001.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102852090A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 高亮;曲村;蔡小培;喬神路;楊文茂;趙磊
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種鐵道工程設計技術領域，尤其涉及一種高速鐵路長大橋梁單元式無砟軌道無縫線路設計方法。

背景技術

目前，多條高速鐵路客運專線的橋上鋪設了CRTS?Ⅰ型板式或雙塊式無砟軌道無縫線路。鋪設無砟軌道后，梁軌相互作用機理及計算模型等與傳統的有砟軌道有明顯的不同；不同無砟軌道結構形式之間，梁軌相互作用關系也不盡相同。特別是在大跨度連續梁上采用CRTSⅠ型板式或雙塊式無砟軌道結構之后，其梁軌相互作用機理更加復雜。

現有技術中，對于CRTS?Ⅰ型板式和雙塊式無砟軌道結構的設計與施工進行了一些理論與試驗研究，但針對長大橋梁上鋪設的CRTS?Ⅰ型板式和雙塊式無砟軌道無縫線路的研究相對較少，在設計和參數的選擇上面臨著新的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種能對不同形式無砟軌道結構的軌道參數和橋梁參數等設計因素的影響規律進行計算與分析的高速鐵路長大橋梁單元式無砟軌道無縫線路設計方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的高速鐵路長大橋梁單元式無砟軌道無縫線路設計方法，該方法包括：

應用ANSYS軟件對鋼軌、扣件、軌道板、砂漿充填層、底座板、凸形擋臺及周圍樹脂填充層、橋梁及橋墩進行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁CRTS?Ⅰ型板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜力學模型進行靜力學分析；

應用ABAQUS軟件對高速車輛、CRTS?Ⅰ型板式無砟軌道無縫線路和長大橋梁的結構進行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁CRTS?Ⅰ型板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學模型進行動力學分析；

應用ANSYS軟件對鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板、凸形擋臺、隔離層、底座板、限位凹槽、橡膠墊板、支撐層、橋梁及橋墩進行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁雙塊式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜力學模型進行靜力學分析；

應用ABAQUS軟件對高速車輛、雙塊式無砟軌道無縫線路和長大橋梁的結構進行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁雙塊式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學模型進行動力學分析。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的高速鐵路長大橋梁單元式無砟軌道無縫線路設計方法，由于基于有限元方法，建立高速鐵路長大橋梁CRTS?Ⅰ型板式和雙塊式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜、動力學模型，對不同形式無砟軌道結構的軌道參數和橋梁參數等設計因素的影響規律進行了計算與分析，對相關設計提出有益的補充，可以彌補高速鐵路長大橋梁無砟軌道無縫線路研究的不足，有助于形成高速鐵路長大橋梁無砟軌道的技術條件，完善高速鐵路技術體系，研究成果將直接服務于高速鐵路的建設，具有重要的理論與現實意義。

附圖說明

圖1為框架型標準軌道板實體單元模型圖。

圖2為框架型梁端軌道板實體單元模型圖。

圖3為整體型標準軌道板實體單元模型圖。

圖4為整體型梁端軌道板實體單元模型圖。

圖5為軌道板和砂漿充填層實體單元模型圖。

圖6為橋上底座板及圓形凸形擋臺實體單元模型圖。

圖7為梁端底座板及半圓形凸形擋臺實體單元模型圖。

圖8為凸形擋臺周圍樹脂填充層實體單元模型圖。

圖9為32m簡支箱梁實體單元模型圖。

圖10為（80+128+80）m連續箱梁實體單元模型圖。

圖11為橋上CRTS?Ⅰ型框架型板式無砟軌道結構靜力學模型圖。

圖12為橋上CRTS?Ⅰ型整體型板式無砟軌道結構靜力學模型圖。

圖13為高速車輛整體模型圖。

圖14為鋼軌實體單元模型圖。

圖15為框架型標準軌道板實體單元模型圖。

圖16為框架型梁端軌道板實體單元模型圖。

圖17為整體型標準軌道板實體單元模型圖。

圖18為整體型梁端軌道板實體單元模型圖。

圖19為軌道板和砂漿充填層實體單元模型圖。

圖20為橋上底座板及圓形凸形擋臺實體單元模型圖。

圖21為梁端底座板及半圓形凸形擋臺實體單元模型圖。

圖22為凸形擋臺及周圍樹脂填充層實體單元模型圖。

圖23為32m簡支箱梁實體單元模型圖。

圖24為（80+128+80）m連續箱梁實體單元模型圖。

圖25為高速鐵路長大橋梁CRTS?Ⅰ型板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學模型正視圖。