车站轨道梁站台梁一体结构设计研究

研究目的:目前国内城市轨道交通高架车站的轨道梁和站台梁都是按分开的两个结构设计的,这种结构占用的空间较大,造成车站规模变大,不利于节省工程造价,也不利于景观设计;同时地震时,由于轨道梁和站台梁之间没有连接,极易发生碰撞作用,导致轨道梁和站台梁发生破坏甚至倒塌。为了解决这些问题,本文提出一种新型的轨道梁站台梁一体结构,在满足车站使用功能的前提下,对结构的外观和受力进行优化。研究结论:(1)计算结果表明,该结构的各项指标均满足规范要求,结构安全可靠;(2)可以对预应力钢束进行优化,开孔范围内边主梁和中主梁采用不同的预应力钢束规格,使得二者的应力和变形基本相同;(3)开孔范围内边梁为T梁,截面抗扭刚度较小,可进一步优化截面,改善边主梁的受力;(4)道床板的厚度不宜过小,以免局部变形或局部的振动对轨道结构的平顺性产生影响,进而影响行车安全和舒适度;(5)本研究成果可广泛应用于城市轨道交通高架车站。

一种新型的车站轨道梁站台梁一体结构

为提高车站轨道梁、站台梁的性能,克服现有轨道梁、站台梁的弊端,提出一种新型的轨道梁站台梁一体结构,在满足车站使用功能的前提下,对结构的外观和尺寸进行优化。该结构形式在横向上压缩了轨道梁和站台梁的总宽度,在竖向上降低了车站的轨面标高,能节省工程造价及运营维护费用;提高结构的抗震安全性能;避免楼扶梯外挂,有利于整个车站的景观设计及建筑布局。通过建立平面及空间有限元模型分析,结构在各种工况下的性能指标均满足要求。

横向贯通式中低速磁浮一体轨道梁钢-混结合部试验研究

为解决中低速磁浮分离式轨道梁存在的养护难、构件多,以及无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出一种横向贯通式梁轨一体轨道梁结构,针对其钢-混结合部的静力性能开展有限元分析和足尺模型试验研究,并对关键设计参数进行参数分析。结果表明,在5倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,承载力满足设计要求,且具备较高富裕量;竖向荷载主要通过钢板承压作用传递至混凝土梁体,焊钉对竖向荷载的传递作用较小;设计参数分析表明,适量提高钢连接件钢板厚度有利于竖向荷载的平顺传递。研究结果可以为梁轨一体轨道梁设计提供参考。

高速磁浮维修基地轨道梁连接螺栓松动对轨道结构振动影响的试验研究

[目的]在列车调试过程中,高速磁浮维修基地钢制轨道梁可能因其特有的构造特性而产生较大振动,进而引发螺栓松动问题。此现象可能会导致轨道梁振动特性发生变化,而车轨耦合系统参数的变动又可能诱发列车和轨道的共振,进而对轨道结构造成潜在伤害。因此,需要探究螺栓松动对轨道梁结构振动的影响。[方法]在阐述试验设计方案及原理的基础上,深入探讨了螺栓松动对轨道梁轨道结构模态和动力响应特性的影响。在结构模态方面,分别采用脉冲激励和自然激励方式,对无载状态(即轨道空闲)及有载状态(即轨道被列车占用)下的轨道模态进行测试,利用随机子空间法进行模态辨识,最后通过稳定图分析了螺栓松动对两种状态下轨道模态的影响。在动力响应特性方面,在轨道上施加悬浮激励,螺栓在列车多次悬浮过程中逐渐松动,采集轨道梁的加速度响应信号,并在时域和频域两个方面对其进行了详细分析。[结果及结论]有载状态及无载状态下,螺栓松动均引起了模态频率的下降和振型的变化。在有载状态下,螺栓松动后阻尼比有较明显的增加。在静悬过程中,轨道梁与列车发生了共振,螺栓松动不仅影响了轨道梁的振幅,还改变了轨道梁振动的对称性。

32.6m钢-混简支站台梁结构计算分析

杭温铁路永嘉站站台梁为钢-混组合结构,四、五站台11#~12#桥墩简支梁梁长32.6m,计算跨度为31.2m。钢梁采用闭口箱型截面形式,组合梁截面由两片闭口箱梁上接混凝土桥面板组成。针对钢混组合梁在铁路站台结构的应用,本文以杭温铁路永嘉站某站台梁为研究对象,通过拟定合理的结构尺寸,分别采用“Midas Civil”、“桥梁博士”有限元软件建立组合梁纵向、横向有限元模型,结合相关规范,对钢主梁、混凝土桥面板以及剪力钉进行计算分析,为同类型的组合梁结构计算提供参考。

轨道梁结构件车间设计

轨道梁是低运量轨道交通系统中的关键部件,通常为钢结构件,其生产制造的工艺规划、关键设备选型和配套的结构件车间规划,是交通系统建成后可靠运行的前提。从轨道梁的结构特性分析、工艺和物流规划、设备选型等方面,详细介绍该部件的生产制造规划设计。

钢结构梁天车轨道维护措施探讨

以钢结构梁天车轨道作为切入点,分析天车轨道在投运使用期间存在的突出问题,剖析各项问题的形成原因。并从维护保养角度出发,针对性地提出天车轨道维护措施,旨在强化天车轨道维护保养效果,保证天车轨道平稳运行,从根源上预防腐蚀、啃轨等故障问题,确保天车轨道功能效用得到充分发挥,保证设备的顺利运行,延长轨道的使用寿命。

横向静载作用下轨道交通预应力混凝土U型梁裂缝开展研究

为探究轨道交通预应力混凝土U型梁结构在腹板横向受力情况下的裂缝开展状况,通过回顾总结其裂缝开展成因,并以实际工程中的某标准梁段为例,进行了横向静载破坏试验,分析了U型梁结构在横向受力下的应变、挠度变化规律以及裂缝发育和损伤状况。研究结果表明,在横向对称荷载作用下,随着加载级的增大,U型梁展现出良好的整体性能和横向抗裂性能;该梁的裂缝损伤首先出现在腹板和底板处,随后逐步扩展到底板与腹板的连接部位;在破坏加载级下,腹板与翼缘发生破坏性裂缝损伤和明显的外扩变形;在高于规范撞击力建议值2倍的横向静载作用范围内,试验梁能够保持弹性工作状态,验证了采用美国ACI规范中对于列车脱轨撞击力的建议值进行U型梁横向抗撞设计的合理性。该研究成果可为轨道交通预应力混凝土U型梁的力学性能研究和结构优化设计提供更多参考。

列车交会时高架轨道箱梁结构振动特性分析

研究目的:针对列车交会运行时高架轨道箱梁结构的振动问题,基于车桥耦合动力学理论,建立多种列车交会工况下的车桥耦合联合仿真模型,从时域和频域的角度分析列车交会运行时箱梁结构振动传递规律,以期为高架轨道箱梁结构振动噪声控制提供理论依据。研究结论:(1)列车双线等速交会时,箱梁结构跨中截面的位移响应大于列车双线不等速交会时的位移响应,其中在箱梁顶板和底板位置,等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的2倍,不等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的1.66~1.72倍;(2)列车双线等速交会与单向运行时的箱梁局部振动频率基本相同,但等速交会时的加速度响应幅值约为单向运行时的2倍;(3)列车通过时,翼缘板处振动位移最大,腹板次之,底板最小;(4)本研究成果可为高架轨道箱梁结构减振设计提供理论依据。

某地铁U型梁结构辐射噪声分析预测及其降噪研究

城市轨道交通成为人们出行的主要交通方式,轨道交通噪声产生的问题有待解决。文章以某城市地铁线路为研究对象,现场实测列车经过时产生的振动和噪声,主要分析U型梁振动产生的低频结构辐射噪声并建立声学预测模型。在分析实测数据同时对减振降噪措施效果进行了分析,由于结构辐射噪声主要在低频段,故振动分析频段为4~200 Hz,结构辐射噪声分析频段为20~200 Hz。结果表明,梁体振动与辐射噪声有很强的关联性,变化规律基本一致;安装钢轨波导消振吸声器前后,底板振级和辐射声压级都降低5~8 dB左右,有明显减振降噪作用;U型梁结构振动的辐射噪声在梁体周围的传播有很强的指向性,梁体正上方与正下方声压级最大,但腹板外侧声压级相对较小。

基于“教学做”一体化的“建筑结构”教学改革实践研究——以钢筋混凝土梁为例

“建筑结构”是高职院校建筑工程技术专业的核心课程,钢筋混凝土受弯构件在课程中占有重要的地位。首先,分析了“建筑结构”课程的特点和学习的重难点,说明了课程改革的必要性,通过调查问卷进行了学情分析;其次,针对课程中的重难点,通过发布任务、课堂学习、实践参观和动手制作等步骤进行了“教学做”一体化的改革实践;最后,通过上台讲解展示和教学评价,研究了教学改革的效果。教改实践结果表明,课程教学改革有助于加强学生对课程的掌握程度、参与程度和学习主动性,取得了比较理想的教学效果。

轨道动力学层状梁模型与算法中的几个问题

研究目的:轨道结构层状梁模型由于模型简单,被广泛应用于轨道动力学及车辆-轨道耦合系统动力学分析中。简化的轨道结构层状梁模型能否反映半无限空间上实际轨道结构的变形规律和动态特性,运用轨道结构层状梁模型得到的车辆和轨道结构动力响应精度如何,这些问题还未见系统研究。本文通过建立车辆-轨道结构层状梁非线性耦合系统动力学模型,构建运用交叉迭代法分别独立求解车辆和轨道结构动力学方程的显示算法,对比分析轨道结构层状梁模型与轨道结构三维块体单元模型的计算结果,以及轨道结构层状梁模型与轨道结构半无限空间模型计算结果的差异,分析轨道结构层状梁模型在车辆-轨道耦合系统动力学分析中的适应性。同时,还对比分析交叉迭代法与传统的耦合方程算法在求解车辆-轨道耦合系统动力响应时的计算效率、计算精度和算法特点。研究结论:(1)采用层状梁轨道模型模拟轨道结构是可行的,计算结果具有良好的精度,能够满足工程问题的分析要求;(2)交叉迭代法相对于传统的耦合方程算法计算效率更高,精度更好,用时更省,程序设计更容易,不仅适用轮轨线性接触分析,而且适用轮轨非线性接触分析;(3)通过引入松弛因子对轮轨接触力进行修正,可加快交叉迭代算法的收敛速度;(4)验证了轨道结构层状梁模型的可行性和交叉迭代算法求解的优越性,可为高速铁路轨道动力学高效建模和精确分析提供参考。

不同轨道结构形式对高架箱梁结构噪声的影响

为探讨不同轨道结构形式对高架混凝土箱梁结构噪声的影响规律,在考虑多轮对相互作用影响的基础上,建立车辆-轨道耦合系统频域内分析模型及桥梁噪声统计能量仿真模型。以某城市轨道交通30m混凝土简支箱梁现场噪声试验为依据,对仿真分析模型进行验证。在此基础上,分别对埋入式轨枕、梯形轨枕及钢弹簧浮置板三种轨道结构形式下作用于箱梁的力、输入功率及箱梁结构噪声的频变规律进行了探讨。结果表明:仿真值与实测值吻合良好,能较好对箱梁结构噪声进行预测;输入到箱梁的总功率及子系统的功率取决于作用于箱梁的力;场点噪声的频变规律主要受箱梁输入功率的影响;轨道结构形式对箱梁噪声的影响较大,辐射总声级大小关系为:埋入式轨枕情况下最大,梯形轨枕情况下次之,钢弹簧浮置板情况下最小。

高铁板式轨道区段箱梁结构噪声辐射分析

利用Simpack软件建立高速列车-轨道耦合动力学模型,计算在轨道不平顺谱激励下的轮轨垂向力,以此作为载荷边界条件施加到高架箱梁结构的有限元模型。计算了高架箱梁表面的振动响应,并利用箱梁结构振动响应作为声学边界条件。进而又采用间接边界元法对其进行声辐射分析。研究结果表明,利用板壳单元,采用有限元—边界元方法能够有效计算混凝土简支箱梁结构的振动噪声,主要集中在0~200Hz的低频段,峰值主要出现在中心频率16Hz、25Hz与80 Hz^100Hz;横向声场的声压级随着距离的增加而减小,频率越低越明显;垂向声场的声压级整体上随离地面距离的增加而增大,其中远场区域的声压级在低于31.5Hz的频段内变化不大,在80 Hz^100Hz频段内箱梁结构对其附近及上方区域的结构噪声大于其它区域,尤其是箱梁正上方。

高速磁浮轨道梁结构选型研究

研究目的:高速磁悬浮系统由于具有无摩擦、低噪声、高速度、无脱轨等技术优势,未来可成为现有高速和城际铁路路网系统的有益补充。为了获得适用于时速600 km的高速磁浮轨道梁结构形式,本文在调研国内外现有磁浮轨道梁结构基础上,对比分析了国内外各高速铁路系统对轨道梁的设计要求,开展了三种常用跨度磁浮轨道梁结构的试设计,从结构受力、经济性、施工难易度和后期运维检修等方面比选了两种磁浮轨道梁结构形式。研究结论:(1)随着速度进一步提升到600 km/h,轨道梁的竖向刚度要求会更为严格;(2)我国高速铁路规定的梁端转角限值比竖向挠度限值更为严格,往往控制设计,而德国高速磁浮系统规定的两个限值基本一致;(3)当时速达到600 km时,竖向基频是控制叠合梁结构设计的主要因素,而温度变形是控制梁上梁结构设计的主要因素;(4)综合考虑结构受力、施工难度、经济性、景观效果、后期维检以及结构适应性等,时速600 km高速磁浮轨道梁推荐采用梁上梁结构;(5)本文研究可为高速磁浮轨道梁设计提供参考。

安全综合检测车轨道检查梁结构设计研究

为了测量轨道的几何参数 ,安全检测综合车在转向架上加装轨检梁结构 ,用以安装新型测量传感器以满足测试要求。本文建立了加装轨检梁结构的安全综合检测车整车动力学模型 ,比较了不同的轨检梁结构形式对安全综合检测车曲线通过动力学性能的影响。动力学分析表明 ,以往采用的轨检梁结构由于均衡梁和联系梁之间采用垂直销接或焊接结构限制了前后轮对的相对位移 ,导致了轮对在进出曲线时横向力及脱轨系数急剧加大 ,同时造成均衡梁和联系梁连接处存在极大内力 ,这种结构是不合理的。根据以上分析结果 ,重新设计了的轨检梁结构。动力学分析表明 ,加装了新的轨检梁结构的安全综合检测车的曲线通过性能达到了与无轨检梁结构的原型车相近的水平 。

缸梁一体式液压机的结构特点分析

缸梁一体式液压机是一种液压缸与上横梁合为一体的新型压力机,它的优点为:取消了上横梁,压机质量减小且高度低,制造成本较低,便于运输;半球形液压缸兼梁的作用,作用面积可以增大3～5倍,对于同样外轮廓的压力机能给出6～8倍的公称力,特别适合于千吨以上压力机的制造与应用,为制造超大型液压机提供了一个新思路。文章重点对半球式液压缸与圆筒式液压缸的受力进行了对比分析,还介绍了50MN～900MN的缸梁一体式压力机的相关尺寸。

重庆轻轨较新线一期工程PC轨道梁结构设计

详细介绍重庆轻轨较新线一期工程PC轨道梁结构设计的设计分类。

外墙龙骨、吊车梁与钢结构连接创新施工技术应用

基于柴务220 kV输变电工程,钢结构工程、外墙工程、吊车梁工程同步进行深化设计,根据外墙龙骨和吊车梁位置及构造要求在钢结构构件上设置连接件,连接件在钢结构工厂内焊接在钢结构构件上,方便后期外墙、吊车梁安装,提高其施工进度及安装质量,同时实现外墙龙骨、吊车梁与钢结构构件的栓接连接,减少动火作业,降低高空作业动火作业危险性,符合绿色环保施工的要求,实现钢结构功能一体化的施工,在钢结构综合施工具有广阔的应用价值。

高速铁路箱梁-无砟轨道结构温度场模型的级数解

为了预测高速铁路箱梁-无砟轨道结构的温度场分布及升温模式,结合箱梁-无砟轨道结构的实测温度和气象参数,建立第三类边界条件的温度场预估模型。基于热阻网络法分析箱梁-无砟轨道结构的复合换热过程,采用积分变换法求得结构升温过程的级数解,并结合预估模型对箱梁-无砟轨道结构升温模式进行分析。研究结果表明:采用积分变换法求得结构升温过程的级数解,其前8项求和结果与数值结果和实测结果的最大误差分别为5%和8%;当辐射气温大于混凝土结构表面温度时,可采用半无限域温度场模型近似计算表面温度,与有限域模型的温度级数解的相对误差在1℃之内;高速铁路箱梁-无砟轨道结构的四折线及指数温度模式与实测温度模式拟合度很高,可满足实际工程应用。结构指数温度模式的计算公式可预测不同截面高度、不同工况(施工、运营)的结构升温模式。