【摘 要】
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单元式轨道板温度翘曲应力计算方法主要有有限元法和解析法,《铁路轨道设计规范(极限状态法)》推荐采用基于Westergaard计算公式的解析法.本文首先通过有限元法模拟了温度翘曲应力的产生过程,分析了翘曲应力产生机理,对比了有限元法和解析法的计算结果及其对温度翘曲应力影响因素的敏感性,并对两种方法进行了工程验证.结果表明:基于Westergaard计算公式的解析法假设轨道板与基础始终保持接触,认为温度引起的应变导致了翘曲应力,而研究发现尽管温度引起的应变会使轨道板翘曲,但是轨道板与基础的接触状态也在发生改变
【机 构】
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单元式轨道板温度翘曲应力计算方法主要有有限元法和解析法,《铁路轨道设计规范(极限状态法)》推荐采用基于Westergaard计算公式的解析法.本文首先通过有限元法模拟了温度翘曲应力的产生过程,分析了翘曲应力产生机理,对比了有限元法和解析法的计算结果及其对温度翘曲应力影响因素的敏感性,并对两种方法进行了工程验证.结果表明:基于Westergaard计算公式的解析法假设轨道板与基础始终保持接触,认为温度引起的应变导致了翘曲应力,而研究发现尽管温度引起的应变会使轨道板翘曲,但是轨道板与基础的接触状态也在发生改变,不考虑轨道板所受约束时并不产生翘曲应力;由于轨道板重量、轨道结构部件约束、轨道板内温度非线性分布等因素抑制轨道板翘曲从而产生翘曲应力;基于Westergaard计算公式的解析法无法反映限位凸台和钢轨扣件对轨道板的约束作用、轨道板重量的影响;正负温度梯度下有限元法温度翘曲应力计算值与实测值较接近,解析法计算值偏大.轨道板温度翘曲应力求解为一复杂的随动超静定结构求解,难以采用解析法进行精确分析,建议采用有限元法.
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