[發明專利]一種彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法

在審

• 申請號: 201910360250.9
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110162846A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 韋凱;王平;王紹華;趙澤明;王顯;姚力;江萬紅;龐玲;肖杰靈;陳嶸;徐井芒;何慶
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊勛

本發明公開了一種彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法，涉及軌道設計技術領域。該彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法包括：對鋼軌施加載荷，以使載荷通過鐵墊板傳遞至板下墊層，其中，鐵墊板、板下墊層和軌枕從上至下依次層疊設置，鋼軌設置于鐵墊板上；獲取板下墊層的位移數據和加載于鋼軌的載荷的載荷數據，以依據位移數據和載荷數據得到非線性荷載?位移曲線；建立鐵墊板?板下墊層?軌枕三維實體有限元模型；將非線性荷載?位移曲線導入鐵墊板?板下墊層?軌枕三維實體有限元模型中，以計算得到鐵墊板下組合剛度。本發明提供的彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法能夠得到更加準確的設計結果。

技術領域

本發明涉及軌道設計技術領域，具體而言，涉及一種彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法。

背景技術

目前，對于鐵路彈性分開式扣件系統理論剛度設計所采用的傳統設計方法中，將鐵墊板看作是均勻變形的剛體進行計算。

但是，在錨固螺栓預緊后，鐵墊板會發生“中間高兩端低”的翹曲變形，然后在列車通過時，鐵墊板又會出現“中間低兩端高”的撓曲變形，而且鐵墊板下墊層往往具有明顯的超彈性特征。按照傳統設計方法，將鐵墊板看作是均勻變形的剛體進行計算，必然會導致鐵墊板下的設計剛度與實際不符。

發明內容

本發明的目的在于提供一種彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法，其能夠得到與彈性分開式扣件系統鐵墊板下實際組合剛度一致的理論設計值。

本發明提供一種技術方案：

一種彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法，包括：

對鋼軌施加載荷，以使所述載荷通過鐵墊板傳遞至板下墊層，其中，所述鐵墊板、所述板下墊層和軌枕從上至下依次層疊設置，所述鋼軌設置于所述鐵墊板上；

獲取所述板下墊層的位移數據和加載于所述鋼軌的所述載荷的載荷數據，以依據所述位移數據和所述載荷數據得到非線性荷載-位移曲線；

建立鐵墊板-板下墊層-軌枕三維實體有限元模型；

將所述非線性荷載-位移曲線導入所述鐵墊板-板下墊層-軌枕三維實體有限元模型中，以計算得到鐵墊板下組合剛度。

進一步地，在所述對鋼軌施加載荷，以使所述載荷通過鐵墊板傳遞至板下墊層的步驟之前，所述彈性分開式扣件系統鐵墊板下組合剛度的設計方法還包括：

將所述鋼軌、所述鐵墊板及所述板下墊層進行組裝，組裝完成后置于預設溫度環境中保持預設時間。

進一步地，所述對鋼軌施加載荷的步驟包括：

對所述鋼軌進行至少兩次第一加載；

對所述鋼軌進行多次第二加載；

對進行所述第二加載后的所述板下墊層變形產生的位移進行測量，并得到所述位移數據。

進一步地，所述對所述鋼軌進行至少兩次第一加載的步驟包括：

以第一加載速率進行至少兩次所述第一加載，其中，所述第一加載的最大值高于所述板下墊層的剛度荷載至少10kN。

進一步地，所述對所述鋼軌進行多次第二加載的步驟包括：

以第二加載速率進行多次所述第二加載，其中，所述第二加載每隔第一載荷間隔保持第一預設時間直至第一預設加載值，且所述第二加載從第一預設加載值每隔第二載荷間隔保持第二預設時間直至第二預設加載值。

進一步地，所述對進行所述第二加載后的所述板下墊層變形產生的位移進行測量，并得到位移數據的步驟包括：