中低速磁浮梁轨一体轨道梁钢混接头试验研究

针对中低速磁浮分离式轨道梁建筑高度较大、无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出了一种开孔钢板式梁轨一体轨道梁结构,并针对其钢-混结合部的静力性能开展足尺模型试验和有限元仿真计算分析.首先,介绍了梁轨一体轨道梁工程背景以及钢-混结合部的结构特征;其次,设计了钢-混结合部静载模型试验,测试F轨、钢连接件和混凝土等构件在各级荷载下的应力和位移;最后,建立了钢-混结合部实体有限元模型,并结合试验数据分析了钢-混结合部的受力性能、传力机理以及设计参数影响.研究结果表明:1)在1.50倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,连接件承载力满足设计要求;荷载继续增大时,F轨的荷载-应力曲线表现出一定的非线性;5.47倍设计荷载下,混凝土梁体发生开裂破坏.2)F轨内外磁极位移均较小,钢-混结合部刚度较大;F轨内外磁极位移差在设计荷载下满足设计限值;1.58倍设计荷载下内外磁极位移差达到0.54 mm,开始超过位移差限值;表明钢混结合部刚度的富裕量小于强度,钢连接件应以刚度控制设计.3)在正常运营状态,磁浮列车荷载主要由钢连件的钢板承压传递,焊钉与开孔钢板传力比例较小;钢连接件中开孔直径、贯穿钢筋直径对传力影响较小,钢连接件腹板厚度增加使得钢混结合部处传力更加平顺.

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。

中低速磁浮制式市域(郊)铁路发展若干问题的分析与思考

近年来我国市域(郊)铁路建设呈加速发展态势,中低速磁浮制式市域(郊)铁路具有较大发展潜力,系统性分析思考相关问题,对我国市域(郊)铁路科学和高质量发展具有重要意义。总结市域(郊)铁路基本特征,分析中低速磁浮制式技术特点,得出中低速磁浮制式适用于市域(郊)铁路并较轮轨制式有一定技术经济优势的结论。基于当前市域(郊)铁路建设发展现状和财政支撑问题,认为中低速磁浮制式所具有的技术经济优势更有利于实现建设运营的降本增效,中低速磁浮制式面临难得的发展机遇,但同样也面对诸多挑战。对此,以可持续发展为目标,提出广泛凝聚共识、做好顶层规划、科学设计模式、持续技术创新等发展策略建议,以及构建空间、模式、技术正向循环并不断深入创新的基本发展路径,为中低速磁浮制式市域(郊)铁路建设发展相关决策提供参考。

中低运量磁浮交通投资建设模式应用前景探究

近年来,中低速磁浮交通建设迈入新的发展阶段,在经济转型、疫情冲击、全球经济萎靡的影响下,迫切需要转变投资建设模式的发展思路。本文首先对中低速磁浮交通发展概况进行回顾与总结,分析磁浮制式的优劣以及投资模式;然后针对投资建设发展过程中存在的问题,提出中低运量磁浮交通投资应用发展策略;最后从政策背景、发展环境、系统优势、投资收益平衡等方面研究中低运量磁浮交通发展前景。本研究成果旨在为服务中低速磁浮交通项目产业技术经济比选或投资决策的相关从业方提供借鉴参考。

中低速磁浮轨道交通旅游特性下系统优化研究--以清远磁浮旅游轨道交通为例

清远磁浮旅游专线为国内第一条以旅游为主要功能的中低速磁浮线,为了体现其旅游功能需求,在总结长沙磁浮快线、北京S1线经验的基础上,对其线路走向,车站选址,车辆的速度、悬浮、受流、噪声和外观,车站景观,接触轨,桥梁和疏散平台,绿墙,轨排,道岔减振等方面进行系统性的优化研究,并总结了优化成果,主要体现在交通便捷性、乘坐舒适性、绿色环保、感官体验、地方特色融合、景区风格协调性等方面,并取得了较好的成效。

全速度谱系磁浮交通的技术发展与应用前景

全速度谱系磁浮交通根据行车速度的不同分为中低速磁浮、中速磁浮、高速磁浮、超高速磁浮等4种类型。我国通过多条中低速磁浮试验线的工程化研发,以及长沙磁浮快线、北京S1线的建设和运营,全面掌握了中低速磁浮核心技术和系统集成技术,具备了中低速磁浮专业化装备制造、工程建设与运营管理能力;通过上海高速磁浮示范线的建设、运营以及后续一系列技术改进和自主创新,具备了高速磁浮相关关键系统的国产化能力;正在加速开展中速磁浮、超高速磁浮相关基础理论和试验研究工作。无论从国家发展战略还是从城镇化加速发展下的交通建设需求来看,磁浮交通均具有巨大的创新空间和广阔的发展前景。

中低速磁浮交通的磁浮轨排设计及铺装技术要点

磁浮轨排是中低速磁浮交通系统的关键技术。为了推广其工程化应用,以我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线为工程实例,阐述了磁浮轨排的部件设计、轨排组装、轨排布置及铺设等技术要点;提出了设计理念及方法,确定了轨排结构的主要技术参数。

轻型观光旅游磁浮列车总体设计研究

文章通过分析对比大、中运量磁浮列车和轻型观光旅游磁浮列车的应用场景、服务人群特点,以功能、安全、环境、经济等要素为出发点,定义轻型观光旅游磁浮列车的顶层设计指标,开展车辆总体和主要系统方案设计研究。基于列车牵引、悬浮能力需求,对走行机构进行总体架构设计,确定单节车配置双悬浮架方案,减小了列车的簧下质量和设备维护难度,同时增大了车底设备布置空间;响应“双碳”目标提出车载蓄电池为轻型观光旅游磁浮列车供电方案,取消供电轨受流,降低了线路建设成本;利用理论和仿真等方法对列车各子系统的设计方案进行了验证,证明了列车总体设计的可行性。该轻型观光旅游磁浮列车方案具有较好的创新性、经济性、可行性和实用性,可为各型磁浮列车的设计提供思路和方法。

BIM技术在轨道交通车站施工管理中的运用

针对BIM技术在施工管理中如何有效运用,文章提供了一些参考。以某轨道交通车站施工工程为例,简单介绍了BIM技术在轨道交通车站施工管理中的运用优势,并从建立模型、可视化呈现、方案优化、进度控制、安全控制几个方面,对BIM技术在轨道交通车站施工管理中如何运用进行了进一步探究。得出BIM技术应用,可以实现轨道交通车站施工全生命周期管理,提高轨道交通车站施工进度与安全控制效果。

轨道交通建设项目的全过程造价控制措施

轨道交通项目建设环节花费资金较多,切实有效开展全过程造价控制工作,需要防治超预算现象的发生,并提升轨道交通建设项目的总体经济效益。本文主要从轨道交通建设项目全过程造价控制工作的重要性分析入手,重点介绍了全过程造价实施原则,并提出了一些全过程造价控制工作措施,为全面提升轨道交通建设项目的施工质量和工程效益提供良好借鉴和参考。

碳纤维磁浮车辆悬浮架疲劳强度及无损检测技术研究

针对碳纤维复合材料在应力水平下疲劳寿命分散性较大的问题,文章提出了碳纤维复合材料疲劳强度测试方案。以碳纤维悬浮架为例,进行了直线段、曲线段和道岔段线路往返动强度测试。根据碳纤维悬浮架结构特点,开展了碳纤维部件动强度试验中超声相控阵无损检测方案研究,在每个动强度工况试验后进行超声相控阵无损检测。测试结果表明,碳纤维悬浮架动强度和超声无损检测结果均满足评定准则要求,悬浮架疲劳强度满足规定要求。所提出的碳纤维复合材料动强度测试及无损检测方法可以有效解决轨道交通车辆碳纤维复合材料在应力水平下疲劳寿命分散性较大的问题。

基于弦测法的H型中低速磁浮轨检仪应用研究分析

针对现有中低速磁浮轨道敷设后验收困难,后期运维检测效率低、精度差等问题,文章研制了一种采用弦测法、自带动力跟随遥控的H型中低速磁浮轨检仪,通过多组激光测距传感器测距进行换算,用以检测轨道主要特征,包括里程、高低、水平、三角坑、轨距、轨向、轨缝、错牙等几何参数。为验证其可靠性和精确度,采用人工、全站仪以及轨检仪3种不同方式以不同速度下对线路进行了测量,并与设计值进行了对比分析。结果表明,3种测量方式的整体趋势与设计值具有较高的一致性,轨检仪检测精度较高,且不受自身运行速度变化的影响。

中低速磁浮交通牵引供电系统接地漏电保护研究

针对中低速磁浮交通接地漏电保护装置(64D)过电流保护会造成多个变电所跳闸的问题,建立接地漏电故障模型,采用解析方法和仿真方法,分析不同参数对64D装置性能的影响,并结合馈线漏电流特点,提出接地漏电保护改进措施。改进后的接地漏电保护装置,通过联网模式下相同供电区段两相邻变电所馈线漏电流之和与设定值比较,和无联网模式下馈线漏电流极性相结合,可以准确切除故障区段馈线断路器,保证其他供电区段列车正常运行。

桥梁竖向变形引起的中低速磁浮轨道不平顺分析

为了揭示桥梁竖向变形引起的中低速磁浮轨道不平顺问题,建立4跨磁浮轨道-桥梁结构有限元模型,计算分析单墩沉降、梁体竖向转角和梁体竖向错台引起的中低速磁浮轨道F轨竖向变形。结果表明,当单墩沉降量达到15 mm时,F轨轨面10 m弦矢高为2.95 mm,接近其容许限值3 mm,说明现有规范规定的相邻墩台沉降差限值5 mm过于严格;当梁体竖向转角为0.2‰rad时,转角附近F轨轨面高低差达到5.3 mm,建议梁体竖向转角控制在0.1‰rad以下;当梁体竖向错台为3 mm时,F轨轨面高低差达到3.32 mm,建议梁体竖向错台控制在2 mm以下。

高速磁浮梁轨分离式桥梁与轨道设计和创新

常导高速磁浮交通正在向600 km/h运行速度迈进,可以填补高铁和航空运输之间的速度空白,但是常导高速磁浮交通现有技术采用梁−轨一体化的轨道梁结构,存在施工工艺复杂、轨道线形调整困难、经济成本高等诸多问题,难以满足600 km/h高速运行要求。通过借鉴高速铁路桥梁技术和中低速磁浮轨道技术的设计理念并进行系统创新,在国内外首次提出纵横梁式钢结构轨道板、纵横梁式混凝土轨道板、钢−混组合结构轨道板等3种不同形式的高速磁浮轨道结构,将轨道功能件从梁−轨一体的桥梁结构中分离出来形成可精调的轨道结构,并通过锚杆式扣件系统安装于预制架设整孔箱梁上,形成新型高速磁浮梁−轨分离式桥梁与轨道结构系统。该新型结构系统的强度、刚度、动力性能分析结果表明,可满足高速磁浮600 km/h运行速度要求。本研究对于常导高速磁浮的技术提升及推广应用具有借鉴意义。

长沙磁浮快线低置结构关键技术标准优化研究

长沙磁浮快线低置结构技术标准主要包括轨道梁结构和路基工程两方面内容,其中轨道梁的梁型、防错台构造、垫层以及路基工程的路基面宽度、基床厚度、线间排水等关键技术标准存在一些问题,主要表现为存在技术缺陷、设计偏于保守、工程投资偏高等。针对这些问题进行理论分析和研究,并提出优化措施。研究成果及结论为:(1)低置结构轨道梁宜采用U形梁,轨道梁节间伸缩缝处宜采用传力杆防错台措施,轨道梁基底宜设置碎石垫层,施工时可掺5%水泥填筑;(2)路肩宽度一般取为1.5 m,当两侧路肩有信号灯等站后设备时,可局部加宽路基面;(3)路基基床厚度可采用1.8 m,其中基床表层厚度为0.3 m,基床底层厚度为1.5 m;(4)线间汇水宜利用轨道梁上部梁体的节间缝进行排水,同时线间回填层顶面应做好防排水措施。

中低速磁浮低置结构路基基床关键技术研究

为了确定基床合理的技术参数,完善其技术标准,对时速200 km及以下的中低速磁浮低置结构路基基床关键技术进行理论分析研究,采用布什理论明确动荷载影响深度,采用动变形、临界动应变控制指标明确不同基床填料所需的最小变形模量,据此进一步明确了基床结构、厚度、填料及其压实标准,并与现有技术标准进行对比。研究结论如下:(1)低置结构路基基床厚度可取为1.5 m,按两层结构设计,基床表层厚为0.3 m,基床底层厚为1.2 m;(2)基床表层采用级配碎石或A组填料填筑,压实系数不宜小于0.95,地基系数K30不小于150 MPa/m;基床底层采用A、B组填料或改良土填筑,压实系数不小于0.93, A、B组填料地基系数K30不小于130 MPa/m,改良土填料地基系数K30不小于100 MPa/m;(3)本文研究成果与现行应用成果相比,基床结构尺寸、压实标准等进行了合理减小或降低,其设计结果更为合理,也较为经济。

中低速小型磁浮系统设计及其应用研究

为适应高峰小时单向断面客流在1万人及以下的应用场景,研究了一种新型的磁浮交通装备,通过对现行中低速磁浮技术模式的系统小型化、设备轻量化和系统结构优化设计,降低了工程造价,提升了车辆性能,丰富了磁浮交通的产品类型,实现了磁浮交通序列对速度100 km/h以下应用场景的覆盖。

中低速磁浮大位移轨道伸缩装置设计与创新

中低速磁浮交通跨越大江大河时需要采用大跨度桥梁,现有轨道伸缩接头无法满足大跨度桥梁几百毫米甚至上千毫米的伸缩变形,需要研制大位移轨道伸缩装置。借鉴现有中低速交通轨道伸缩接头以及其他桥梁或轨道伸缩装置的构造和伸缩原理,并进行系统性创新,提出由小纵梁系统、纵向滑槽系统、模数式轨道单元系统、X形连杆与弹簧系统等4大系统组成的中低速磁浮交通模数式大位移轨道伸缩装置,可通过设计不同长度的多跨连续小纵梁支撑不同数量的模数式轨道单元实现±100~±1 000 mm的伸缩量,为中低速磁浮交通跨越大江大河这一关键技术难题提供了解决方案,对于磁浮交通的进一步推广应用具有重要意义。