城际铁路地下段运营振动对上部埋地燃气管道的影响

以某城际铁路下穿埋地燃气管道工程为例,应用车辆-轨道耦合动力学理论建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型,计算了250 km/h行车速度下的钢轨扣件支点反力;利用ANSYS建立了包括轨道、隧道结构、土体和燃气管道的三维有限元模型,以钢轨扣件反力为输入荷载,分析了列车运营条件下燃气管道的振动响应特性,并分析了会车对燃气管道振动响应特性的影响。结果表明,当列车单向运营速度为250 km/h时,燃气管道的最大振动加速度为1.175×10~(-3)m/s~2。如果在管道下方会车,列车运行振动对埋地燃气管道的影响范围显著增大,振动位移幅值和加速度幅值增幅分别为85.2%和75.8%,最大位移为2.21×10-5m,最大振动加速度为2.12×10~(-3)m/s~2。根据预测计算结果判断,本工程列车单向运营引起的埋地燃气管道的振动烈度小于I度,会车时振动烈度略大于I度。     

便梁施工时铁路轨道安全性试验研究

为了保证列车在铁路便梁施工时安全运行,需要对铁路轨道的安全性进行研究。首先要对列车进行3个阶段的测试,即限速阶段、试验车测试阶段、监测阶段,测试每个阶段中钢轨的内、外轨垂直力和横向力;然后计算出脱轨系数和轮重减载率,测试轨头位移,计算出轨距弹性挤开量。根据试验结果,对行车安全进行评估,同时全过程监控行车安全,为以后铁路便梁施工时提高列车限速、保证列车行车安全提供重要技术参数,具有重要意义。     

隧道内无砟轨道上拱变形特征及行车安全性研究

为评估高铁隧道内无砟轨道上拱变形对行车安全性的影响,基于实测数据获得无砟轨道上拱变形特征,从而建立仰拱填充层-无砟轨道-车辆系统动力学计算模型。利用计算模型获得不同无砟轨道上拱变形特征对车辆动力响应的影响,进而评估高速行车安全性。结果表明：高铁隧道内无砟轨道上拱变形的实测波长主要范围为3～30 m,幅值主要范围为0～8 mm,其中,以波长10 m、幅值2 mm的上拱变形为主。上拱波长不超过6 m时轮轨力峰值较大,上拱波长在12 m左右时车体垂向加速度峰值较大。波长6 m左右的上拱变形对高速行车安全性的影响显著,具有一定的脱轨风险,应重点关注。     

高速磁浮铁路轨道梁振动分析及控制研究

磁浮车辆系统动力学的研究 ,直接影响到磁浮列车安全行车、运行平稳性、线路设计及系统造价。以德国Transrapid高速磁浮铁路系统为基础 ,笔者采用动力有限元和耦合振动理论 ,建立了高速磁浮车辆 -轨道梁动力学模型 ,通过仿真计算后 ,得到了系统动力响应特征 ,为磁浮车辆平稳运行及高架线路优化设计 ,提供了理论依据。在此基础上 ,为保证运行安全 ,又对轨道梁设计提出了建议并给出了降低振动的措施。     

基于GIS-T的液罐车侧翻预警方法

为降低液罐车侧翻风险,保障液罐车在弯道行驶时的安全,建立其在弯道行驶时最小侧翻临界速度的计算模型。首先,运用动力学的理论计算在不同车速、弯道半径及超高值的道路条件下整车的重心高度变化;然后,利用力矩平衡原理计算液罐车在弯道行驶时的侧翻临界速度;其次,对比车辆当前行驶速度与最小侧翻临界速度,判断其发生侧翻事故的风险并提出预警方法;最后,进行实例计算与分析。结果表明:液罐车弯道行驶时车辆侧翻临界速度与车辆行驶速度负相关;超高坡度、道路纵向坡度、弯道转弯半径等道路基础条件对行驶于该路段的液罐车的安全有较大影响;用该预警方法能有效保障液罐车与驾驶员的行车安全。。     

广州轨道交通三号线高速行驶条件下对安全限界的影响研究

给出了轨道交通车辆横向偏移量的计算方法 ,并应用列车 -线路动力耦合模型 ,分析了广州地铁三号线的安全限界变化问题。确定了当前按 80km/h行车速度设计的建筑限界能满足 13 0km/h行车速度的要求 ,限界尺寸不需改动可保证列车运行安全平稳     

合金钢组合辙叉轨下刚度对其安全性影响评估

为研究轨下刚度对合金钢组合辙叉安全性能的影响规律,并选取合适的刚度值,用以指导生产设计,以12号单开道岔合金钢组合辙叉为研究对象,建立辙叉整体模型及叉心模型。基于有限单元法,分析不同轨下刚度对列车动荷载作用下辙叉的受力及变形的影响规律,且对叉心燕尾部位进行疲劳检算。结果表明,随轨下刚度增加,列车对钢轨的冲击荷载逐渐增大,钢轨所受内部拉应力及竖向变形逐渐减小。经比较,刚度值选择50 kN/mm为宜,此时,叉心燕尾处应力及疲劳检算结果显示辙叉可以满足安全使用要求。综合各安全性指标选取合适的合金钢组合辙叉轨下刚度,有助于保证辙叉自身强度和行车安全性,以改善其使用性能,延长使用寿命。     

车轮啃轨的原因及预防

桥式起重机大车车轮在运行过程中,由于某种原因,使车轮与轨道产生横向滑动,导致车轮轮缘与轨道挤紧,引起运行阻力增大,造成车轮轮缘与钢轨磨损的现象称为啃轨。啃轨将使车轮与钢轨的使用寿命大大降低,严重时还会使起重机脱轨,造成设备和人身伤亡事故,并且对轨道的固定和房梁(或路基)都有不同程度的破坏。笔者根据实践经验,总结了车轮啃轨的原因及安全防护措施。     

营运车辆昼夜运行速度特征及其风险

为客观评价营运车辆运行风险性,分析营运车辆昼夜运行速度特征,以速度参数作为行车风险评价指标,运用标准离差-熵权法构建营运车辆昼夜运行风险评价模型。以昆石高速公路营运车辆运行风险评价为实例验证模型的有效性。研究结果表明:昼夜运行速度均服从正偏态分布;营运车辆夜间平均车速高于日间,且昼夜超速比多为5%以下;日间加速度值大于夜间,夜间减速度值及急动度值大于日间。     

高速公路路基设计参数对车辆运行品质的影响

车辆—路基耦合而产生振动 ,为了更好地分析两者之间的相互作用 ,笔者提出了车辆—路基竖向耦合振动模型 ;并利用该耦合振动模型及二维有限元方法 ,探讨了高速公路不同路基设计参数对车辆运行品质的影响规律。研究结果表明 :路基刚度的变化对车辆竖向振动加速度的影响较大 ;路面平整度与车辆竖向振动加速度几乎成线性关系 ;随行车速度的增加车辆的舒适度将降低。     

单元板式轨道扣件刚度突变对行车安全性的影响分析

为研究单元板式无砟轨道扣件刚度整体及局部突变对行车安全的影响,指导扣件系统的养护维修,利用有限元方法和轮轨耦合系统动力学原理,建立车辆-轨道-路基系统垂向耦合动力学模型。研究扣件系统整体刚度突变和局部刚度突变对列车的振动特性和轮轨垂向作用力的影响规律。结果表明:扣件刚度从20 kN/mm增加到80 kN/mm时,轮对和转向架的振动加速度分别增加40.1%和28.2%,轮轨垂向力增加28.4%,车体变化不大;当局部扣件刚度突变时,车体、轮对、转向架的振动加速度和轮轨垂向力均较基本刚度(50 kN/mm)有所增大。扣件刚度整体突变以及局部突变均会对列车振动特性和轮轨垂向作用力产生不利的影响,建议及时对扣件系统进行养护检修,以保证行车的平稳性和安全性。     

基于ADAMS/Rail的直线电机轨道交通安全性研究

阐述了直线电机轨道交通的技术特点,并就其安全评价体系做了介绍,应用ADAMS/Rail软件分别建立了轮对、构架、悬挂系统、止挡、自导向径向转向架、直线电机以及车体的模型,并考虑轮轨关系组合为直线电机轨道交通的车辆-轨道耦合动力学整体模型,进行了大量的计算仿真。笔者主要以脱轨系数为例进行了动力响应分析,给出考虑了径向转向架和直线电机后的安全评判指标,比较了与径向转向架和未安装直线电机的区别,验证了模型的正确性和有效性。为后续研究直线电机轨道交通车辆-轨道耦合动力学模型提供了理论基础,从而可以进一步从安全性角度研究线路设计参数。为我国今后直线电机轨道交通建设就线路参数对车辆运行安全性的影响研究方面起到理论指导作用。     

城市轨道交通地下线引起的环境振动影响因素研究

随着城市的发展,轨道交通在各大城市中得到迅速发展,但与之相伴的环境振动问题也日益突显.为研究城市轨道交通地下线列车运行速度、线路条件、减振措施等运营条件对环境振动影响,在某地铁线路隧道内进行了环境振动源强测试.结果表明,隧道壁源强位置处Z振级随着速度的增加而增大,列车通过速度在57～75 km/h变化时,列车速度每增加...     

地铁列车不同轨道参数的减振效果分析

地铁在市区建筑物群中穿过 ,列车运行时产生的振动会通过行车轨道系统传递给隧道结构 ,再经隧道结构传播到周边的围岩介质 ,最后影响到沿线建筑的基础 ,产生局部区域振动。区域振动直接影响到地面建筑物和沿线地下管线的使用安全 ;同时 ,地下振动使人烦躁不安 ,直接影响人们的生产和生活 ,为此 ,对地铁列车运行振动进行研究是很有必要的。笔者基于数值分析方法 ,用适合岩土工程数值模拟的FLAC程序 ,分析了不同轨道参数对地铁诱发振动的衰减作用并得出了以下结论 :(1)钢轨支座弹性系数对振动的衰减有直接的影响 ;(2 )钢轨支座弹性系数减小 ,将导致地面振动的强度减小 ;(3)地面振动的衰减在水平方向和竖直方向均较为明显。     

城市轨道交通运行评价指标体系

随着我国城市轨道交通的大规模建设,迫切需要开展基础理论及关键技术的研究并制定相应的建设、设计标准。必然要从运行评价指标体系入手,在保证车辆的运行安全性、平稳性和旅客的舒适性前提下,制定合理的线路设计参数,选择合理的车辆类型和轨道结构类型,从而降低工程造价,加快建设速度。笔者综述了城市轨道交通的运行评价体系,并给出了其参考取值,为城市轨道交通的建设提供了技术支持。     

浮置板轨道结构在城市轨道交通减振降噪上的应用

随着城市轨道交通的快速发展,其引起的振动和噪声问题得到国内外的重视,如何采用有效的减振降噪措施降低振动的环境影响成为热点问题之一。浮置板轨道隔振措施在国外有几十年的历史,得到广泛的应用,并在近几年成功应用于我国的城市轨道交通系统。在目前的减振措施中,浮置板轨道减振效果最好,可达20~40dB。根据不同的分类方法,评述了浮置板轨道的种类及应用情况,运用动力学原理分析了浮置板轨道的隔振原理。详细介绍了浮置板轨道在国内外应用的实例和减振降噪实测结果,认为浮置板轨道结构是一种高效的减振降噪措施,具有广阔的发展前景。     

轨道交通信号系统安全评估方法研究

轨道交通系统作为大容量公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的生命安全,信号系统作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高密度不间断运行的重要技术装备在轨道交通系统中有着举足轻重的地位。为了保证轨道交通系统的安全运营,应当在信号系统投入使用之前,对其安全性进行评估和认证。国外已有比较成熟的信号系统安全标准和评估体系,应当吸收其先进经验,结合国内信号系统应用的环境,积极探索适合我国国情的轨道交通信号系统安全评估方法和体系。系统的安全评估并不是一味强调绝对的安全,而更为重要的是把安全意识和新理念体现在系统设计开发全过程中。首先根据系统总体的安全要求,确定各个子系统可以容忍的故障率,进而采用相应的安全技术和方法来达到预计的故障率目标,最后通过系统安全评估来保证系统达到安全性要求。笔者就信号系统安全评估提出了相应的方案,重点介绍了编写安全证明文件的要点,最后,以哥本哈根地铁信号系统的安全评估为例,说明国外进行信号系统安全设计与评估的基本内容和步骤。     

轨道门式起重机大车制动优化设计

针对门式起重机大车制动松弛,制动磨损严重、出轨翻车的问题,以某工厂轨道门式起重机为载体,设计了一种带大车匀减速防撞功能的门式起重机,介绍了基本结构和工作原理,通过在大车轨道两端设置一段安全刹车保护区域,压力传感器感应大车是否进入了安全保护区域而发车提醒信号,进而PLC控制单元整合处理采集到的压力信号和速度信号后控制制动器,制动器自动采取刹车减速措施,提高了门机的作业安全等级。当大车未进入安全保护区域时,大车制动器采用单独供电的方式,设置延时继电器,使大车断电运行一段距离后刹车制动,减少频繁调紧刹车,增强制动效果,提高门机吊装的稳定性和生产效率。     

不同轨道梁模型对磁悬浮车/桥垂向耦合动力响应的影响探讨

磁悬浮铁路大量采用了封闭式高架桥。目前国内的磁悬浮车 /桥动力响应研究的模型中 ,轨道梁大多假设为梁单元。笔者将分别建立梁单元和板壳元的轨道梁模型 ,通过自编车 /桥垂向耦合程序 ,探讨这两种模型在不同车速和轨道状态下对磁悬浮车辆 /桥垂向耦合动力响应的影响。笔者得出在一定车速以下梁单元轨道梁模型梁跨中挠度将稍小于板壳元轨道梁模型的梁跨中挠度 ,而车体加速度相差不大 ,说明轨道梁假设为梁单元是简单合理的 ;不同轨道状态时 ,板壳元轨道梁模型和梁单元轨道梁模型的梁跨中挠度相差不很大 ,但车体垂向加速度相差较大 ,因此 ,在不同轨道状态下轨道梁模型的选取对磁悬浮车辆 /桥动力响应的影响较大。这些研究将对磁悬浮高架线路设计和磁悬浮列车安全运行具有一定的理论指导意义。