青藏铁路格拉段路基沉降段无缝线路特性研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mingyinzhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
青藏铁路的建成对发展西藏地区经济,促进民族团结、地区交流和保障国家安全有着不可估量的作用。为进一步提升线路运行品质,格拉段于2012~2017年间逐步完成全区间无缝线路换铺任务,目前正在进行跨区间无缝线路铺设研究。青藏铁路格拉段穿越550km常年冻土区,虽然采取了各种工程措施,但路基的冻胀问题始终存在,冻融循环致使路基体呈现不稳定态势,现场采用补砟起道的方式保证线路几何形位满足养护维修要求,导致部分区段产生高道床、道床厚度不均匀等问题。本文结合青藏铁路路基冻胀段无缝线路道床厚度变化以及线路高低不平顺问题,建立数值分析模型,结合现场及室内试验,研究路基不均匀沉降对无缝线路受力特性的影响。主要开展的研究工作如下:(1)现场与室内试验相结合,获取轨道结构力学参数设计加工轨道纵、横向阻力测试加载设备,选取线路道床厚度变化典型区段,测量不同道床厚度条件下的道床纵、横向阻力,分析道床厚度变化对道床纵、横向阻力的影响;采用50t拉压机设备在室内进行不同道床厚度条件下的受侧限道床竖向刚度采集试验,分析道床厚度对竖向刚度的影响规律,建立道床厚度与线路竖向刚度的对应关系。(2)基于线路实际工况,建立无缝线路轨道空间非线性有限元计算模型选取路基沉降典型区段,实测线路里程、几何形位及曲线要素,计算杆件各节点空间坐标。采用空间梁单元模拟钢轨与轨枕,钢轨与轨枕以及轨枕与道床的联结用弹簧单元模拟,道床的纵、横向阻力及竖向刚度用具有三向自由度的空间约束模拟,利用编程语言编写轨道框架空间非线性有限元计算模型。(3)结合位移观测数据验证模型准确性,进行现场应变监测分析钢轨受力特性利用无缝线路轨道框架非线性有限元模型计算位移观测桩布设点处在实测温度变化下的节点理论位移,与实际测量位移值进行对比分析,校准模型。选择位于格拉段楚玛尔河-秀水河区间的高道床曲线为研究对象,在所选试验路段温度最高月份,在曲线不同部位钢轨轨腰处布置传感器,采集轨温循环下的钢轨应变增量,分析不同道床状态下钢轨应变增量的变化规律。(4)研究不同工况条件下高道床曲线地段无缝线路位移变化规律计算曲线地段高道床无缝线路长钢轨在温度变化及不同道床厚度下的节点横向位移,并与标准道床厚度曲线在相同轨温变化下的工况进行对比分析。用强迫位移模拟线路轨向不平顺,按照单轨、双轨,单节点、双节点分析初始不平顺对无缝线路长钢轨横向位移的影响,并找出最不利工况,提出线路养护建议。(5)研究路基不均匀沉降对无缝线路受力特性的影响基于节点实测道床厚度,选取道床厚度不均匀条件下的曲线地段无缝线路长钢轨在温度变化下的最不利节点,找出单节点竖向沉降影响范围。根据各节点竖向位移发生量调整道床三向约束矩阵赋值,模拟线路高低不平顺,计算双轨均匀沉降以及双轨不均匀沉降条件下的钢轨横向位移。分析总结出路基不均匀沉降条件下的无缝线路长钢轨变形规律。
其他文献
全球各地持续的城市土地开发,加速了不透水表面的建设,从而改变了自然环境本身的水文循环途径,导致城市内涝灾害频繁发生。海绵城市,是生态文明建设背景下,重塑人与自然和谐关系的新型城市发展理念,它是以低影响开发(Low Impact Development)为核心,通过灰绿措施的耦合作用,让城市能够“弹性适应”环境变化和自然灾害。老城区由于自身的局限性,不仅不能合理的利用雨洪资源,造成雨水资源的浪费,还
学位
由于地域的差异性,有些地区水资源匮乏,为保障广大人民群众生活及农业用水,引水工程便显得尤为重要。一般情况,引水隧洞的进水口处于水下几米、几十米的位置,要想打通该进水口,首先就得围绕该进水口建一个围堰,然后进行抽水、开挖及衬砌等工作,但是此方法历时长、费用高,并不是一个最优的选择。但是,水下岩塞爆破工程不但具有“爆通、成型、安全”的三大特点,还能够完美地解决历时长、费用高的问题。因此,水下岩塞爆破在
学位
水生植物是水生生态系统不可或缺的组成部分,能净化水质、减缓水土流失;但其存在改变了水流流动结构,导致流速减小、水位抬高。基于河道生态修复、水环境改善的理念,提出了含植被水流特性研究的课题,并说明了此研究的重要意义和价值。为探究含淹没植被明渠水流的流动特性,本文建立了变底坡明渠玻璃水槽试验系统,采用塑料模型草模拟柔性植被、圆木棒模拟刚性植被,基于实验室水槽,采用水位测针和声学多普勒流速仪(ADV)对
学位
我国岩溶地貌占国土面积的1/3,隧道在建设过程中经常遇到岩溶地质。由于岩溶地区具有复杂的地质构造、充沛的地下水源、脆弱的生态环境,使得隧道施工中突涌水灾害频繁发生。为降低风险事故发生的概率,确保在岩溶地区能够顺利的进行隧道施工,对岩溶隧道突涌水风险进行评价研究,不仅能够识别风险的种类,还可以预测风险发生的可能性,对风险较高地区提前做好风险防范,保证作业人员的安全,减少事故带来的损失,使得隧道工程的
学位
由于甘肃、陕西两地部分地区存在水资源分布不均的问题,为解决两地水资源短缺地区的生活和工业用水问题,白龙江跨流域调水工程被提上日程,但由于工程建设阶段沿线存在很多地质条件差,埋深大的洞段,使得工程的安全性、经济性成为最重要的问题,本文以该工程为研究背景,选取深埋软岩地质洞段,利用MIDAS GTS NX软件和PFC2D程序,分别模拟研究了深埋地质条件下围岩、注浆层、管片的变形和应力,以及利用PFC2
学位
随着现代化城市的飞速发展和装配式建筑的不断推进,节段预制拼装施工工艺正广泛应用于城市桥梁的建设当中。节段预制拼装工艺可实现平行施工,减少建造时间,缩小工程造价,可应用于各种桥型和跨度,且预制梁场提前加工梁段可有效减小梁体徐变和预应力损失,因此节段拼装施工工艺有着适用范围广,经济技术强,工程质量高,施工方便等特点。但由于节段预制悬臂拼装施工技术在我国仍处于发展阶段,该施工工艺对设计及施工要求高,工序
学位
蜘蛛是陆地生态系统中最丰富的自然天敌类群之一,在农田、果园及草地等生境中广泛存在,在害虫的生物防治方面发挥着重要作用。目前,基于形态学数据、少量分子标记数据及转录组数据对蜘蛛的系统进化开展了较广泛的研究,但一些类群间的系统发育关系还存在争议。线粒体基因组数据广泛用于节肢动物谱系进化研究,但目前已测蜘蛛线粒体基因组数量还较为有限。本论文对16科23种蜘蛛线粒体基因组进行测序、组装及注释,结合Gen
学位
作为我国西部大开发标志性工程之一,青藏铁路安全运营十四年来,极大地促进了西藏地区经济建设发展。为进一步提高其运输能力和效益,青藏铁路电气化改造工程刻不容缓。青藏铁路沿线穿越多年冻土地区,受大气温度周期性变化及复杂工程地质条件的影响,铁路接触网桩基常出现冻拔、倾覆等工程病害,严重影响青藏铁路的安全运行。为研究青藏铁路多年冻土区电气化接触网桩基的冻拔特性,以青藏铁路格尔木-拉萨段电气化改造工程为依托,
学位
高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原特有的小型啮齿类草食动物,其干扰往往能够引起植物群落组分的变化,引诱高寒草甸发生正向/逆向演替。植物β多样性不仅能够测度植物群落内物种组成随环境梯度的变化特征,而且能够揭示草地植物群落沿环境梯度变化的生态过程。因此,植物β多样性是分析高寒鼠兔干扰影响植物群落演变趋向发生变化的一个重要策略。已有研究采用植物β多样性指数,利用单个地点数据证实了
学位
生态护坡作为新型护坡技术,其不仅有着传统护坡维持边坡稳定的作用,又可以弥补传统护坡在解决生态平衡方面的不足,目前在各类边坡防护中得到广泛应用,因此,加强生态边坡的研究,对于加强引水渠边坡稳定、建立河流与人类和谐关系十分重要。为此,本文在前人研究的基础上总结植物根系加筋固土的力学机理,以香根草根系与兰州地区黄土所组成的根-土复合体为研究对象进行室内直剪试验,探讨根系含量和含水率两变量对黄土强度特性的
学位