车站减振CRTSⅢ型板式无砟轨道动力特性试验研究

为研究京雄城际铁路雄安站减振CRTSⅢ型板式无砟轨道的减振特性，进行了橡胶材料试验、落轴试验及现场行车试验。从轨道理论减振性能、轨道内部振动分布规律及传递机理、车站现场振动响应等多维度，依据橡胶硬度、加速度时频特性、振动插入损失及候车厅振级等指标，研究了减振无砟轨道的作用机理及振动控制效果。结果表明：减振CRTSⅢ型板式轨道采用的橡胶减振垫在室温下平均硬度为48.5，理论上可实现对35.65 Hz以上振动的控制；落轴引起的振动在减振无砟轨道结构中自上至下传递时高频分量衰减迅速，随着与落轴点距离的增大，轨道振动先减小后增大；相比普通无砟轨道，减振无砟轨道的底座板振动插入损失接近10 dB；采用减振CRTSⅢ型板式轨道，能有效控制列车过站时引起的车站振动。     

高速轨道结构振动及传递特性

高速列车的快速发展使板式无砟轨道得以广泛应用。利用有限元分析软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,建立车辆-弹性轨道耦合动力学模型,分析车辆运行的安全性和平稳性,研究轨道系统的位移、加速度、加速度功率谱密度、载荷特性,以及不同速度对轨道系统的振动影响,并对系统振动的主要影响因素进行初步探究。结果表明,轨道结构的垂向振动位移、加速度及载荷在由上至下传递过程中呈递减趋势,且钢轨到轨道板的衰减幅度大于轨道板到底座;轨道系统的振动能量主要集中在0~150 Hz范围内,大于300 Hz的钢轨振动能量经扣件衰减后基本未被向下传递,且速度升高,功率谱密度峰值出现的位置向右移动;速度为300 km/h时,钢轨垂向加速度功率谱密度小于100 Hz的峰值频率主要与钢轨固有模态有关,大于100 Hz的峰值频率呈倍频关系,且与轨道系统固有属性相关。联合仿真提高了研究效率,揭示了车辆-轨道系统的垂向振动特性及传递规律,为工程应用提供了参考依据。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道层间摩擦参数及性能影响研究

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道离缝后的层间相互作用关系,开展现场运营线及室内推板试验,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道的力学特性分析模型,研究离缝条件下不同层间摩擦参数对轨道结构力学性能的影响。研究结果表明：实际运营状态下的轨道板随着顶推力不断增大,轨道板与砂浆层逐渐脱粘,完全脱粘后发生滑移,轨道板失稳发生水平位移的推力在160～200kN之间,轨道板发生稳定滑移的水平推力在210～250 kN之间,对应摩擦系数为2.5～3.1;室内试验轨道板与砂浆层之间在无粘结力的最不利状态下,轨道板发生稳定滑移的水平推力在55～56 kN之间,对应摩擦系数为0.79～0.80;随着层间摩擦系数增加,会一定改善轨道结构受力变形,但影响程度有限,摩擦系数由0.7增加至3.1时,宽窄接缝受力最大减小6.6%,钢轨和轨道板最大上拱位移分别减小了4.19%和5.7%;对于已经出现离缝的CRTSⅡ型板式无砟轨道,层间摩擦状态影响较小,应提前预防和避免层间离缝病害的产生,保证层间粘结完好。     

钢弹簧浮置板轨道结构的动力特性分析

利用ANSYS软件，建立了浮置板轨道系统的有限元模型。采用Newmark时间积分方法，模拟了列车荷载作用下，浮置板轨道结构的瞬态响应。分析表明，浮置板轨道的隔振效率远优于普通板式轨道，弹簧隔振器的刚度、阻尼等参数对浮置板的振动特性影响较大。     

跨座式单轨列车-轨道梁耦合动力学特性研究

跨座式单轨列车-轨道梁系统的耦合振动问题涉及因素多,有待进一步研究。基于刚柔耦合理论建立跨座式单轨列车-轨道梁耦合动力学模型,以探讨不同轨道梁跨距和载重状态对系统响应的影响。结果表明:轨道梁跨中竖向挠度和横向挠度均随跨距的增加而增大,跨中竖向挠度影响更显着;跨中竖向挠度随载客量的增大而增大,横向挠度基本不受载客量的影响。研究可为跨座式单轨交通系统的结构设计优化和运输管理提供理论基础。     

地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究Ⅲ:嵌入式轨道与普通轨道动态响应对比分析

嵌入式轨道在地铁中应用具有减振降噪、抑制波磨等优势,目前对嵌入式轨道的动力学性能有一定的认知,然而嵌入式轨道和普通轨道系统在动力学性能上的量化差异有待进一步探明。基于首次在我国某地铁铺设的嵌入式连续支承无砟轨道试验线,在相同条件下开展地铁列车-嵌入式轨道系统和地铁列车-普通轨道系统关键位置动态振动特性测试,对比分析列车通过嵌入式轨道和普通轨道的轨道固有振动特性差异、运行稳定性和平稳性差异、钢轨和车辆关键位置的振动特性差异,评价嵌入式轨道在地铁中的实际应用效果。研究成果为地铁嵌入式轨道的实际运用提供了依据和参考。     

[制造与维修工艺]高速铁路无砟轨道系统状态监测及预防性维修

高速铁路无砟轨道系统直接承载高速列车的高频冲击和振动,钢轨伸缩变形等状态变化都会严重影响列车安全,传统周期性检修易出现过修或失修问题,针对此,利用光纤光栅传感技术建立高铁无砟轨道系统状态监测平台,提出监测内容和监测点布置方案。通过对监测数据基本特征的分析,并结合轨道质量指数,建立了无砟轨道状态BP神经网络预测模型,预测了轨道服役状态。预测结果可指导铁路运营维护部门及时、合理地进行轨道养护维修,实现高铁轨道系统的预防性维修。     

CRTSⅡ型轨道砂浆脱空对车辆-轨道系统动力性能的影响

为研究CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层与轨道板脱离对车辆和轨道结构动态响应的影响，利用有限元分析软件ANSYS结合动力学仿真软件SIMPACK建立了CRH2型车辆-弹性轨道耦合动力学模型。分析板端砂浆横向完全脱空时，不同脱空位置和脱空长度对轮轨垂向力、轮重减载率、车体垂向加速度、轨道垂向位移和轨道板拉应力的影响。结果表明：轨道板垂向位移和拉应力受砂浆脱空影响最大，可作为砂浆脱空时，轮轨系统是否满足安全要求的衡量指标。车辆和轨道位移响应受板端单侧脱空和板端对称脱空影响基本相同，但相邻板端脱空对其影响更加显著；板端单侧脱空和相邻板端脱空对轨道板拉应力影响较为一致，但其影响力度小于板端对称脱空。板端单侧脱空长度达1.95 m、板端对称脱空和相邻板端脱空长度达1.3 m时，车辆或轨道结构响应将接近或超出安全限值。通过分析砂浆不同脱空工况下轮轨系统动力学响应，可为砂浆脱空维修提供依据。从而减少轨道维修次数、节约维修成本，同时延长轨道系统寿命、保证行车安全。     

支座类型对重载铁路简支梁动力响应影响研究

为研究板式橡胶支座（简称板座）和球型支座（简称球座）在重载铁路桥梁中的适用性和差异性,以某重载铁路3座桥梁作为研究对象,采用现场试验方法,对比研究板座和球座对重载铁路桥梁结构振动、冲击和变形的影响规律。研究结果表明：板座具有较大的弹性和抗剪切变形能力,而球座则具有更大的刚度、转动性能、耐久性和显著降低的横竖向位移变形等特点;相对于板座,球座应用引起列车对支座和桥梁结构更大的冲击作用,进而引起支座响应频率、桥跨动挠度和阻尼比增大,但球座的应用也引起桥跨结构横向动力响应显著降低,有利于行车安全,并且对桥墩振动、桥跨竖向振动和桥跨自振性能的影响较小。因此,球座给桥梁结构提供了更好的稳定性和可靠性。     

中联重科HBZ8017G型轮轨切换自行式布料泵

HBZ8017G型轮轨切换自行式布料泵是中联重科专为客运专线无碴轨道施工而研究开发的一款专用设备,主要用于雷达2000及其他双块式结构轨道系统轨枕层以及板式无碴轨道板基座的混凝土现场浇注施工。