Rheda2000型无碴轨道道床板受力仿真分析与疲劳寿命预测
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摘要
道床板是Rheda2000轨道结构的重要组成部分,承受列车垂向力、横向力、纵向力等多种荷载作用,极有可能在其使用年限内发生结构破坏和产生疲劳损伤,对高速行驶中的列车存在极大的安全隐患,故对道床板进行受力分析和疲劳使用寿命研究有着非常重要的意义。
本论文主要阐述了道床板在客运专线条件下的受力情况分析及疲劳损伤累积理论与识别原理,并利用S-N曲线(又称Wholer曲线)法对道床板进行疲劳寿命预测。通过大型有限元软件ABAQUS及FATIGUE与钢筋混凝土疲劳损伤理论相结合的方法,针对国内设计中24m单孔箱梁上Rheda2000型无碴轨道道床板进行如下研究:
1.客运专线运输条件下列车以300km/h的速度通过时,分析道床板的受力状况。
2.以道床板受力状况分析为基础,研究分析其在客运专线条件下的疲劳寿命。
通过受力仿真分析及疲劳寿命研究,得出了Rheda2000型无碴轨道道床板在运营中的受力云图以及经历循环荷载作用下的疲劳寿命云图,找准了其受力和疲劳损伤薄弱区域的位置以及疲劳发生原因,以便加强日常监管与养护,必要时采取相应的加固措施。
The design of ballastless track usually does not consider the influence of the structure fatigue in our Country. Actually,the ballastless track slab structure bears the cycle force influence,such as vertical force from the wheel and so on. It is possible that the slab will occur fatigue destroy during it is using age. So,it has an important significance to research the fatigue damage and life of the slab.
The simulation on computer can experiment repeatedly,has the advantage of small investment and risk-free and repeatedly,it is a effective tool to study the high-speed railway. This paper mainly introduced the stress state analysis and fatigue cumulative damage theory and damage detection principle of the slab. By the method of S-N curve estimate fatigue life of the slab. Based finite element software ABAQUS and FATIGUE and fatigue cumulative damage theory to study the Rheda2000 ballastless track slab on the 24m alone hole bridge. Content as follows:
1.Under the condition of passenger dedicated line transport,the train Pass through the slab with 300km/h,analysis the stress situation of the slab.
2.Based the stress situation of the slab,study the fatigue life under the condition of passenger dedicated line transport.
Based on the research of simulation,the cloud pictures of the Rheda2000 ballastless track slab were generated under the cycle force,Then the frail area of fatigue damage and the reason for the fatigue damage were analyzed.
本论文主要阐述了道床板在客运专线条件下的受力情况分析及疲劳损伤累积理论与识别原理,并利用S-N曲线(又称Wholer曲线)法对道床板进行疲劳寿命预测。通过大型有限元软件ABAQUS及FATIGUE与钢筋混凝土疲劳损伤理论相结合的方法,针对国内设计中24m单孔箱梁上Rheda2000型无碴轨道道床板进行如下研究:
1.客运专线运输条件下列车以300km/h的速度通过时,分析道床板的受力状况。
2.以道床板受力状况分析为基础,研究分析其在客运专线条件下的疲劳寿命。
通过受力仿真分析及疲劳寿命研究,得出了Rheda2000型无碴轨道道床板在运营中的受力云图以及经历循环荷载作用下的疲劳寿命云图,找准了其受力和疲劳损伤薄弱区域的位置以及疲劳发生原因,以便加强日常监管与养护,必要时采取相应的加固措施。
The design of ballastless track usually does not consider the influence of the structure fatigue in our Country. Actually,the ballastless track slab structure bears the cycle force influence,such as vertical force from the wheel and so on. It is possible that the slab will occur fatigue destroy during it is using age. So,it has an important significance to research the fatigue damage and life of the slab.
The simulation on computer can experiment repeatedly,has the advantage of small investment and risk-free and repeatedly,it is a effective tool to study the high-speed railway. This paper mainly introduced the stress state analysis and fatigue cumulative damage theory and damage detection principle of the slab. By the method of S-N curve estimate fatigue life of the slab. Based finite element software ABAQUS and FATIGUE and fatigue cumulative damage theory to study the Rheda2000 ballastless track slab on the 24m alone hole bridge. Content as follows:
1.Under the condition of passenger dedicated line transport,the train Pass through the slab with 300km/h,analysis the stress situation of the slab.
2.Based the stress situation of the slab,study the fatigue life under the condition of passenger dedicated line transport.
Based on the research of simulation,the cloud pictures of the Rheda2000 ballastless track slab were generated under the cycle force,Then the frail area of fatigue damage and the reason for the fatigue damage were analyzed.
引文
[01].卢祖文.客运专线铁路轨道[M].中国铁道出版社,2005.
[02].何华武.无碴轨道技术[M].中国铁道出版社,2005.
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[04].赵坪锐,刘学毅.板式轨道动力特性分析及参数研究[J].铁道建筑,2004.
[05].童大陨,毛经权.铁路轨道基本知识[M]。中国铁道出版社,1996.
[06].姚明初,等.铁路新型轨下基础[M].中国铁道出版社,1986.
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[08].李志义,等.秦沈客运专线施工技术[M].中国铁道出版社,2003.
[09].张庆,张立国,冉蕾,胡金培,赵廷俭,秦沈客运专线板式无碴轨道结构设计[S].铁道标准设计,2002(6).
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