列车荷载-水耦合作用下无砟轨道水平裂纹尖端强度因子有限元计算模型
简支梁桥上I型板式无砟轨道挠曲受力与变形
荷载作用下桥上轨道 结构的受力变形规 律及 影响 因素 ， 根据多跨 简支梁 桥上 单元板 式无砟 轨道无 缝线路 的 结构特点 ， 基于有限元法建立 多跨 简支梁桥 上 Ｃ Ｒ Ｔ Ｓ Ｉ型板式 无砟 轨道无缝 线路 空 间耦 合模 型 ， 计算 列车 荷
载作用下桥上轨道结 构的挠曲力与位移 ， 并分析扣件纵 向阻力 、 墩 台顶 固定 支座纵 向水平线 刚度 以及桥梁 跨 数等 因素对挠 曲受力 与变形的影响规律 。 研究结论 ： （ １ ） 在列车荷载作用 下 ， 钢轨挠 曲拉 力及 压力最 大值分别 出现 在左侧 桥 台固定端 与最后一 跨 跨 中位置 ， 钢轨位移呈先增后减 的趋势 ， 并在两侧路基 段逐 渐减 小至零 ； （ ２ ） 采用小 阻力扣件可 明显降低 钢轨 及轨道结构 的受力 ， 但 同时会增加 轨板 相对位移 ， 需要 重点关 注钢轨在桥 台处 的爬 行 ； （ ３ ） 采用 较大纵 向水 平 线刚度 的低墩桥对列 车荷 载作 用下桥上轨道结构纵 向位移 而言是 不利 的 ； （ ４ ） 随着 桥梁 跨数 的增加 ， 轨道 结 构的纵 向力与位移也不 断增 大 ， 在 ６跨之前增 幅明显 ， ６跨之后 增幅 明显 放缓并逐 渐趋 于平稳 ； （ ５ ） 本研究 成 果对桥上 Ｃ Ｒ Ｔ Ｓ Ｉ 型板式无砟 轨道 的设 计及结构安全性具有参考价值 。 关键词 ： 简 支梁 ； Ｃ Ｒ Ｔ Ｓ Ｉ 型板式无砟轨道 ； 列车荷载 ； 挠曲力 ； 纵 向位移
２ ０ １ ７年 ５月 第 ５期 （ 总２ ２ ４ ）
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CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基的力学特性分析
CRTSⅠ型双块式无砟轨道路基的力学特性分析廖进星【摘要】我国无砟轨道铁路主要铺设有双块式无砟轨道、板式无砟轨道等.文章基于ABAQUS有限元软件,仿真分析不同轴重作用下CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道路基各部位的受力特性,研究列车轴重对无砟轨道的影响.研究表明轮载力作用下双块式无砟轨道的影响范围主要为5根轨枕.ZK标准荷载作用下,基床表层表面、基床表层底面、基床底层底面的压应力最大值分别为19.1 kPa、18.1 kPa、7.51 kPa,竖向位移最大值分别为0.3 mm、0.27 mm、0.115 mm.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2013(004)002【总页数】6页(P9-14)【关键词】高速铁路;轴重;CRTSⅠ型双块式无砟轨道;力学特性;数值分析【作者】廖进星【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063【正文语种】中文【中图分类】U213.2+13;U2381 引言高速铁路需要具有良好的平顺性、稳定性和耐久性。
与有砟轨道相比，无砟轨道结构具有稳定性好、平顺性高、轨道状态可长期保持、维修工作量可显著减少等突出优点，可以为高速列车的高速度、高密度、长距离运行提供重要保证。
我国高速铁路主要铺设有双块式无砟轨道、板式无砟轨道和道岔区轨枕埋入式无砟轨道等方式。
颜华［1］通过理论分析与多方案优化比选，研究土质路基双块式无砟轨道结构受力与变形特性，进而选择合理的混凝土支撑层型式及结构设计参数。
董亮［2］基于三维有限元轨道—路基动力系统模型，计算得到列车动荷载作用下土质路基沿深度分布的动偏应力，然后结合路基土累积塑性应变模型来预测长期列车循环荷载作用下土质路基的累积变形。
徐鹏为研究土质路基上纵连板式无砟轨道动力性能，建立了列车－路基上纵连板式无砟轨道耦合动力学模型，将纵连板式无砟轨道及路基视为空间层状粘弹性体，采用连续体建模法建立运动微分方程并用Galerk in法进行离散变换，分析了 CRH2-300型动车组以300 km/h、350 km/h速度运行时，路基上纵连板式无砟轨道的动力特性。
基于有限元分析的无砟轨道结构模型研究
基于有限元分析的无砟轨道结构模型研究有限元分析（FEA）是在工程领域中广泛应用的一种数值模拟方法，它可以通过将具有复杂几何形状和边界条件的结构离散成多个小的有限元素来预测结构的行为。
在铁路领域，有限元分析也被广泛应用于无砟轨道的结构模型研究。
无砟轨道是由轨道支撑系统和基础层组成的一种现代化轨道结构，其主要特点是没有传统的石块或混凝土砟石层。
相比传统的有砟轨道，无砟轨道具有更好的水平稳定性、噪音减少和维护成本较低的优点。
然而，由于无砟轨道结构较为复杂，并且受到列车运行和环境负载的影响，所以对其力学行为进行准确分析和研究是非常重要的。
在无砟轨道结构模型研究中，有限元分析是一种常用的方法。
首先，需要根据实际的轨道结构进行几何模型的建立。
通常，无砟轨道结构可以分为轨道横梁、轨道板、轨枕和基础层等若干组件。
然后，将这些组件划分成许多小的有限元素，每个元素都具有形状、质量和弹性等属性。
接下来，需要对每个有限元素施加适当的约束和荷载条件。
约束条件可以是结构的固定支撑点或边界条件。
列车荷载、环境温度变化和地震等荷载可以通过使有限元素受到合适的应力施加在模型上。
在有限元分析计算中，需要对每个有限元素的力学行为进行建模。
这包括材料的应力-应变关系、弹性模量以及材料的损伤和断裂行为。
为了确保结果的准确性，还需要进行合理的参数选择和校正。
通过完成上述步骤，可以进行有限元分析计算，并得到无砟轨道结构的应力、应变、变形和位移等结果。
这些结果可以用于评估无砟轨道结构的稳定性、耐久性和可靠性，并为结构的优化设计提供依据。
最后，需要对有限元分析的结果进行验证。
验证的方法包括与实测数据进行比较和对不同边界条件进行敏感性分析。
通过验证，可以检验模型的准确性并确定是否需要对模型进行改进。
总之，基于有限元分析的无砟轨道结构模型研究是一项重要的工作。
它可以帮助工程师和设计师更好地理解和优化无砟轨道结构，从而提高铁路的安全性和可靠性。
循环荷载下地铁隧道累积变形的有限元法
循环荷载下地铁隧道累积变形的有限元法胡玉红;宫全美;周顺华;杨龙才【摘要】采用ABAQUS中静力蠕变计算模块模拟应变随振次的变化规律,将有限元软件与不排水累积变形经验公式相结合,计算佛山地区地铁列车循环荷载下不排水累积变形产生的沉降,提高了计算精度及计算效率.其中累积变形经验公式中的相关参数由佛山地区淤泥质软土的动三轴试验结果确定.并使用该方法对佛山轨道交通3号线某区间隧道在地铁列车长期荷载作用下的累积塑性变形进行了计算.结果表明:随深度增加,累积变形逐渐减小;佛山轨道交通3号线下卧淤泥质土层部分运营20年引起的累积塑性变形为36 mm,而运营1年引起的累积变形较大约为20 mm.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】累积变形;地铁隧道;循环荷载;显式算法;二次开发【作者】胡玉红;宫全美;周顺华;杨龙才【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804【正文语种】中文【中图分类】TU43由于软土本身的含水量高、压缩性高、孔隙比大等特点，软土地区地铁运营均出现了不同程度的地基沉降及不均匀沉降。
地铁隧道的不均匀沉降会带来很多问题，比如会使隧道产生较大的弯曲变形，隧道接缝张开，加剧隧道的渗漏等等。
列车荷载长期作用引起的土体累计变形是影响地铁隧道长期沉降的重要因素；因此对于列车荷载作用引起的土体累积塑性变形的研究非常必要。
国内外学者对此也进行了大量研究，主要有两种方法：一种是需要考虑复杂的弹塑性本构模型的动力有限元法[1-2]，另一种即为基于经验拟合公式的实用简化方法。
前者的难点是对于荷载循环次数大时，计算量也相当大，工程上不实用；因此，大部分学者采用后者即基于经验拟合公式的简化方法。
高速铁路无砟轨道砂浆层病害联合检测模型试验
高速铁路无砟轨道砂浆层病害联合检测模型试验发布时间：2022-11-04T02:14:59.627Z 来源：《工程建设标准化》2022年第12期第6月作者：张海鹏[导读] 无砟轨道在我国应用广泛，但随着我国高速铁路的快速发展，行车速度越来越快，各部件的变形失效明显加快，轮轨系统的动力作用也越来越明显张海鹏中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安 710043摘要：无砟轨道在我国应用广泛，但随着我国高速铁路的快速发展，行车速度越来越快，各部件的变形失效明显加快，轮轨系统的动力作用也越来越明显，在列车长期循环荷载和混凝土桥梁收缩徐变等作用下产生的桥墩变形和梁体结构变形、砂浆损伤、板端上拱变形等典型病害引起无砟轨道系统出现局部脱空，严重影响了无砟轨道系统的动力特性。
本文对高速铁路无砟轨道砂浆层病害联合检测模型进行分析，以供参考。
关键词：无砟轨道；联合检测；探地雷达；模型试验引言较之于有砟轨道，无砟轨道安全舒适、易维护、设计周期长，能大幅度提升列车速度，在中国高速铁路中应用广泛。
ＣＲＴＳⅠ型和ＣＲＴＳⅡ型板式无砟轨道均有ＣＡ砂浆层作为功能层，对温度变化敏感，且耐久性差，是无砟轨道结构中的薄弱位置。
1概述城市轨道交通具有安全、快捷、准时、大运能、绿色环保等突出特点，已成为现代城市交通运输的主体。
基于减振降噪的环境理念采用减振板式无砟轨道，由于自密实混凝土（Self-compacting－concrete）自流平、高耐久、性价比高等优点，已在地铁减振板式无砟轨道结构中被广泛用作充填层材料，其性能对轨道结构平顺性、安全性、耐久性等具有关键影响作用。
板式无砟轨道结构的竖向多层和封闭模腔灌注等施工工艺特点，易导致板下SCC充填层出现不同类型与程度的施工缺陷，比如泡孔、离缝和脱空等，而由于板式无砟轨道的这种叠层复合结构特性，这些隐蔽性缺陷往往难以被发现，如不及时定位诊治，将会影响轨道结构稳定性和耐久性，造成安全隐患。
轨道道床有限元模型
轨道道床有限元模型
轨道道床有限元模型是一种计算机仿真工具，用于模拟轨道道床的力学行为和响应。
该模型通常由两部分组成：轨道部分和道床部分。
轨道部分通常使用有限元方法进行建模，包括轨道的几何形状、材料属性、边界条件等因素。
轨道的几何形状可以用二维或三维曲面表示，材料属性包括弹性模量、泊松比、密度等参数。
边界条件包括轨道的固定约束、载荷施加等。
道床部分通常使用离散元方法进行建模，包括道砟的几何形状、材料属性、密度等因素。
道砟的几何形状可以用三维点云表示，材料属性包括强度、韧性、密度等参数。
边界条件包括道砟的固定约束、载荷施加等。
在模型中，轨道和道床之间的相互作用可以通过接触算法来模拟。
接触算法可以考虑摩擦力、接触应力等因素，从而准确地模拟轨道和道床之间的相互作用。
轨道道床有限元模型可以用于预测轨道道床的力学行为和响应，如轨道变形、道砟位移、轨道沉降等。
该模型可以为轨道交通工程设计和施工提供有力支持，有助于优化轨道交通系统的运行性能和安全性。
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列车静载作用下双块式无砟轨道应力应变的影响分析
列车静载作用下双块式无砟轨道应力应变的影响分析
刘轲
【期刊名称】《高速铁路技术》
【年(卷),期】2018(009)004
【摘要】文章运用有限元软件,分别建立桥上和路基上双块式无砟轨道道床板的梁-板-板模型,模拟在桥上和路基两种工况静载作用下的应力应变影响情况.经过分析,得出以下结论:(1)双块式无砟轨道,无论是桥上还是路基上、荷载作用在板中还是板边,均对大垂向位移和横向弯矩、纵向弯矩中的正弯矩基本没有影响;(2)荷载作用在板边时,横向应力和纵向应力以及纵向弯矩中的负弯矩较荷载作用在板中时影响较大;(3)研究成果对双块式无砟轨道受力分析及优化设计有一定的借鉴作用.
【总页数】5页(P67-70,98)
【作者】刘轲
【作者单位】中国铁路设计集团有限公司, 天津300142
【正文语种】中文
【中图分类】U213
【相关文献】
1.黄土在地铁列车荷载作用下的临界动应力比及动应变发展模型的试验研究 [J], 刘增荣;王鑫;张柯;吴敏哲
2.高速列车作用下双块式无砟轨道与路基垂向耦合振动分析 [J], 杨新文;宫全美;周顺华;练松良
3.温度和列车动荷载作用下双块式无砟轨道道床板损伤特性研究 [J], 朱胜阳;蔡成
标
4.温度荷载作用下路基双块式无砟轨道道床裂缝及受力参数影响分析 [J], 唐长根
5.列车振动荷载作用下某岩质边坡应力应变动力响应分析 [J], 李华东;姜永玲;邓辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
制动荷载作用下桥上无砟轨道动力响应分析
制动荷载作用下桥上无砟轨道动力响应分析潘鹏;雷晓燕;张鹏飞;吴神花;桂昊【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2017(014)011【摘要】为研究制动荷载作用下桥上无砟轨道动力响应问题,建立车辆子系统模型和无砟轨道-桥梁子系统模型.根据高速列车制动减速度特性曲线确定列车制动力,利用Hertz理论求解轮轨力,通过交叉迭代法求解有限元数值方程.以4节编组的CRH2型动车组在桥上无砟轨道制动为例,进行系统动力响应分析.研究结果表明:轨道、桥梁结构的纵竖向位移和加速度均逐层递减,梁端处轨道结构的竖向振动比跨中处大;列车制动过程中列车速度逐渐减小引起轨道结构的竖向动力响应也减小;列车停车后,轨道结构和桥梁的纵向位移反向突变、纵向加速度突变,随后都有自由衰减的趋势;列车停车瞬间,列车和桥梁出现纵向最大振动.研究成果可为桥上无砟轨道的设计提供理论支持.【总页数】14页(P2309-2322)【作者】潘鹏;雷晓燕;张鹏飞;吴神花;桂昊【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】U213.2;U441【相关文献】1.简支梁桥上Ⅰ型板式无砟轨道制动力与位移分析 [J], 张鹏飞;桂昊;高亮;雷晓燕;潘鹏2.桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道制动力影响因素分析 [J], 张鹏飞;桂昊;高亮;雷晓燕3.连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道制动力影响因素分析 [J], 张齐坤;芮一飞;高增增4.移动荷载作用下桥上无砟轨道动力分析 [J], 李明鑫;周小林;褚卫松5.多跨简支梁桥上Ⅲ型板式无砟轨道制动力传递规律研究 [J], 张鹏飞; 桂昊; 雷晓燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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列车荷载-水耦合作用下无砟轨道水平裂纹尖端强度因子有限
元计算模型
徐桂弘;张卫彪;刘振男;刘学毅
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2018(40)11
【摘要】针对CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层间裂纹扩展的典型现象,建立列车荷载-水耦合作用下裂纹尖端强度因子的三维计算模型.依据水压力在裂纹表面作用的特点,基于弹性力学及断裂力学原理,引入双协调方程、Westergaard应力函数,得到应力分量及位移分量.把裂纹表面受到均布水压力引起裂纹尖端强度因子增大的问题,简化为裂纹表面受无数集中力时的叠加而引起裂纹尖端强度因子的增大问题.结果表明,CRTSⅡ型板式无砟轨道水平裂纹扩展类型为Ⅰ型,依据Ⅰ型裂纹失稳扩展发生在应变能密度因子S最小方向,确定CRTSⅡ型板式无砟轨道水平裂纹沿着原来的裂纹面扩展.通过ANSYS-Workbench-Fracture Tool平台下裂纹尖端强度因子计算,建立了有限元计算的模型,计算结果合理性通过复合试件拉伸试验得到了验证.
【总页数】6页(P134-139)
【作者】徐桂弘;张卫彪;刘振男;刘学毅
【作者单位】贵州理工学院土木工程学院,贵州贵阳550003;中铁二十四局集团有限公司西南指挥部,四川成都610052;贵州理工学院土木工程学院,贵州贵阳550003;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,四川成都 610031
【正文语种】中文
【中图分类】N225.1
【相关文献】
1.动荷载与水耦合作用下无砟轨道混凝土层间裂纹扩展研究 [J], 赵春光;杨荣山;吴梦瑶;杜金鑫;曹世豪
2.列车荷载与水耦合作用下的无砟轨道水力劈裂机理分析 [J], 杨荣山;曹世豪;谢露;刘学毅;江晓禹
3.列车荷载-水耦合作用下CRTSⅡ型板式无砟轨道道床裂纹扩展研究 [J], 徐桂弘;刘学毅;杨荣山;周珂
4.基于有限元法对裂纹尖端应力强度因子的计算分析 [J], 袁浩;李菁;谢禹钧;侯汶雨
5.碳纳米管复合材料中镁基体裂纹尖端应力强度因子有限元分析 [J], 李维学;邱宏斌;戴剑锋;王青
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