城市轨道交通高架整体道床钢轨支承间距的研究

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城市轨道交通是城市交通运输的主动脉,是解决大城市交通拥挤问题的重要途径。与道路交通相比,其具有运量大、时间准、污染少和安全舒适以及与城市道路无平面交叉等无可比拟的优势。因此城轨交通在20世纪备受世界各国青睐。与干线铁路相比,城市轨道交通以市区和市郊运输为主要目标,具有客运量大,车辆轴重轻、运营速度低、行车密度高、客流比较集中、牵引分散、全程距离短和运营单一等特征,对轨道结构的安全可靠性及舒适、低噪声、长寿命、少维修也提出了更高的要求。城市轨道交通的这些特点,决定了其应采用有别于国铁轨道的设计标准,以达到标准合理,技术安全,投资经济的目标。钢轨的支承间距是轨道重要的设计标准之一,其对保持轨道轨距,承受钢轨传下的荷载并传布给道床,及增强轨道的纵横向刚度与阻力,保持轨道纵横向稳定性等有重要作用。目前地铁规范,参考国家铁路的轨枕设置根数,做出了地铁轨枕铺设数量的规定,规定采用每公里1600根;而国外城市轨道交通系统的钢轨支承间距一般均不小于700mm。相比之下,我国采用的轨枕间距过小,造成了一定的浪费。因此本文针对城市轨道交通的特点,着重对高架桥上整体道床的钢轨支承间距进行研究,计算分析了不同轨枕间距对轨道结构力学特性的影响。文章基于有限元理论,使用“ANSYS”分析软件建立桥上整体道床轨道结构的模型,计算分析了不同支承间距下,钢轨及桥梁的受力与变形,找出其受轨枕间距影响的规律;另外还通过对钢轨纵向力及纵向位移的计算分析,阐述了钢轨支承间距对无缝线路稳定性的影响。本文还进一步分析了不同轨枕间距动力条件下钢轨的动力响应和轨枕垫层对轨道结构振动特性的影响。
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