高速鐵路城軌交通線路設(shè)計

第1篇 高速鐵路

第1章 京滬高速鐵路速度目標(biāo)值和線路平、縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)探討

第2章 高速鐵路緩和曲線長度設(shè)計研討

第3章 高速鐵路線路設(shè)計

第4章 我國高速鐵路建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景

第2篇 城市軌道交通

第5章 城市軌道交通發(fā)展與線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計原則

第6章 關(guān)于《地鐵設(shè)計規(guī)范》中部分條文的討論及建議

第7章 地鐵線路平、縱斷面曲線設(shè)計參數(shù)的確定及有關(guān)問題研討

第8章 城市軌道交通市郊線特點與線路設(shè)計參數(shù)研討

第9章 地鐵地面鐵路聯(lián)絡(luò)線線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題研討及建議

第10章 線路有關(guān)專題研討與設(shè)計實例

10.1 天津市城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃環(huán)線方案研討

10.2 地鐵線路縱斷面設(shè)計研討

10.3 地鐵地下線凹形豎曲線最低點位置及高程的確定

10.4 地鐵曲線車站站臺建筑限界計算研討

10.5 地鐵限界與管線布置

10.6 地鐵線路最小線間距與加寬計算研討

10.7 天津地鐵1號線地面鐵路聯(lián)絡(luò)線設(shè)計

10.8 地鐵市郊地面線路基設(shè)計

第11章 關(guān)于新版《地鐵設(shè)計規(guī)范》中的問題解讀

第12章 地鐵設(shè)計新技術(shù)研發(fā)項目設(shè)想

第13章 市域鐵路線路設(shè)計

第14章 城際鐵路線路設(shè)計

第15章 線路疏解設(shè)計實例

第16章 懸掛式空中軌道交通系統(tǒng)

16.1 懸掛式空中軌道交通系統(tǒng)簡介

16.2 懸掛式空中軌道交通效益問題研討

參考文獻(xiàn)2100433B

本書根據(jù)高鐵、各類城軌交通線路與常規(guī)鐵路不同特點，緊密結(jié)合工程實際和多年設(shè)計工作經(jīng)驗，分高速鐵路、城市軌道交通、常規(guī)鐵路三部分，分別論述了高鐵速度目標(biāo)值與線路平縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，各類城軌交通線路特點及線路相應(yīng)設(shè)計參數(shù)的合理確定、常規(guī)鐵路設(shè)計實例經(jīng)驗等。

內(nèi)容簡介

《線路設(shè)計》第一部分為鐵路勘測設(shè)計，第二部分為公路勘測設(shè)計。第一至五章主要敘述了鐵路選線的基本理論，包括鐵路能力、線路平縱斷面設(shè)計、中間站、既有線改造與第二線設(shè)計。第六章講述了公路平縱斷面設(shè)計的基本知識。

《高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法》屬于鐵道工程設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法 。

高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法專利目的

針對2012年技術(shù)的不足，《高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法》提供高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法，建立高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜、動力學(xué)模型，對不同的軌道參數(shù)和橋梁參數(shù)等設(shè)計因素的影響規(guī)律進(jìn)行了計算與分析，對相關(guān)設(shè)計提出了有益的補(bǔ)充 。

高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法技術(shù)方案

《高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法》技術(shù)方案如下：

高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法，該方法包括：應(yīng)用ANSYS軟件對鋼軌、扣件、軌道板、砂漿充填層、底座板、滑動層、固結(jié)機(jī)構(gòu)、高強(qiáng)度擠塑板、L型側(cè)向擋塊、橋梁和橋墩、摩擦板和端刺錨固體系，以及路基土體和路基上支撐層結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜力學(xué)模型并對該耦合靜力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)分析；應(yīng)用ABAQUS軟件對高速車輛的結(jié)構(gòu)、縱連板式無砟軌道無縫線路的結(jié)構(gòu)和長大橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬仿真，建立高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學(xué)模型，并對該耦合動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析。

所述建立高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜力學(xué)模型具體如下：

（1）鋼軌選用梁單元進(jìn)行模擬，按實際截面屬性建模，考慮鋼軌的截面積、慣性矩以及扭轉(zhuǎn)彎矩參數(shù)，鋼軌按照支承節(jié)點劃分單元，全面考慮鋼軌的縱、橫、垂向線位移及轉(zhuǎn)角；

（2）扣件采用彈簧單元進(jìn)行模擬，全面考慮扣件的縱向阻力、橫向剛度和垂向剛度，扣件的阻力和剛度均根據(jù)實測值取值；

（3）軌道板和底座板在全橋范圍內(nèi)連續(xù)鋪設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)軌道板之間通過6根精軋螺紋鋼筋相互連接，軌道板、砂漿充填層和底座板采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮各部分結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和物理屬性；

（4）為了減小橋梁溫度變形對無砟軌道結(jié)構(gòu)的影響，在底座板寬度范圍內(nèi)的梁面上連續(xù)設(shè)置“兩布一膜”滑動層，使底座板與橋梁間保持滑動狀態(tài)，橋上底座板與梁面間的“兩布一膜”滑動層采用彈簧單元進(jìn)行模擬；

（5）在每孔橋梁的固定支座上方，通過在梁體預(yù)設(shè)剪力齒槽和錨固筋組成的固結(jié)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)底座板與梁體之間的固結(jié)，在梁縫處一定范圍內(nèi)的梁面鋪設(shè)高強(qiáng)度擠塑板，以減小列車荷載作用下橋梁撓曲變形對無砟軌道結(jié)構(gòu)的影響，固結(jié)機(jī)構(gòu)和高強(qiáng)度擠塑板采用彈簧單元進(jìn)行模擬；

（6）由于橋梁和無砟軌道結(jié)構(gòu)之間只在固定支座上方進(jìn)行了連接，為保證軌道結(jié)構(gòu)的橫向和豎向穩(wěn)定性，在底座板兩側(cè)設(shè)置一定數(shù)量的L型側(cè)向擋塊，約束橋上底座板的橫向和豎向位移，L型側(cè)向擋塊采用實體單元進(jìn)行模擬，考慮擋塊的幾何尺寸和物理屬性；

（7）橋梁采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮橋梁結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和物理屬性，考慮橋梁墩臺頂縱橫向剛度基本為線性，采用線性彈簧單元進(jìn)行模擬；

（8）為保證橋梁臺后路基和無砟軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在路橋過渡段范圍內(nèi)設(shè)置一定長度的摩擦板和端刺組成錨固體系進(jìn)行錨固，為實現(xiàn)路橋過渡段與區(qū)間無砟軌道結(jié)構(gòu)的剛度平順過渡，在摩擦板和端刺后設(shè)置一定長度的過渡板，摩擦板、端刺和過渡板采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮整個臺后錨固體系的幾何尺寸和物理屬性。

（9）為避免摩擦板區(qū)段的集中受力，路基上底座板與摩擦板間鋪設(shè)兩層土工布，路基上底座板與摩擦板間“兩布”滑動層采用彈簧單元進(jìn)行模擬；

（10）橋梁臺后路基土體以及路基上支撐層采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮路基土體及支撐層的幾何尺寸和物理屬性。

所述應(yīng)用ANSYS軟件建立的高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合靜力學(xué)模型進(jìn)行靜力學(xué)分析，計算得到在溫度變化、撓曲作用和制動條件下，采用不同的橋上或摩擦板上滑動層摩擦系數(shù)、扣件縱向阻力、橋梁溫差、無砟軌道結(jié)構(gòu)溫差、砂漿充填層彈性模量、底座板彈性模量折減程度、固結(jié)機(jī)構(gòu)縱向剛度、路基土體彈性模量、連續(xù)梁橋墩縱向剛度和連續(xù)梁橋跨長度等條件下的鋼軌最大縱向力，軌道板、砂漿層、底座板、錨固體系和端刺區(qū)土體最大應(yīng)力，固結(jié)機(jī)構(gòu)和連續(xù)梁橋墩最大縱向力，鋼軌、軌道板、砂漿層、底座板和錨固體系最大縱向位移，梁縫縱向變化量，鋼軌、軌道板、砂漿層、底座板和橋梁最大垂向位移，梁端轉(zhuǎn)角。

所述應(yīng)用ABAQUS軟件建立高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學(xué)模型具體如下：

（1）高速車輛為多剛體模型，由車體、轉(zhuǎn)向架、輪對、一系懸掛和二系懸掛組成；

（2）鋼軌選用實體單元進(jìn)行模擬，按實際截面屬性建模，考慮鋼軌的截面積、慣性矩以及扭轉(zhuǎn)彎矩參數(shù)，鋼軌按照較小的長度劃分單元，以滿足動力學(xué)計算的需要，全面考慮鋼軌的縱、橫、垂向線位移及轉(zhuǎn)角，鋼軌上施加現(xiàn)場實測不平順軌道譜，并考慮鋼軌底下的軌底坡；

（3）扣件采用彈簧單元進(jìn)行模擬，全面考慮扣件的縱向阻力、橫向剛度和垂向剛度；

（4）軌道板、砂漿充填層和底座板采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮各部分結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和物理屬性；

（5）底座板與梁面之間設(shè)置的“兩布一膜”滑動層采用罰函數(shù)接觸進(jìn)行模擬，橋梁接縫區(qū)域的固結(jié)機(jī)構(gòu)和高強(qiáng)度擠塑板采用線性接觸剛度進(jìn)行模擬；

（6）L型側(cè)向擋塊采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮擋塊的幾何尺寸和物理屬性；

（7）橋梁采用實體單元進(jìn)行模擬，全面考慮橋梁結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和物理屬性。

應(yīng)用ABAQUS軟件建立的高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路縱橫垂向空間耦合動力學(xué)模型進(jìn)行動力學(xué)分析，計算得到包括輪軌垂向和橫向力、輪軸橫向力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、車體垂向和橫向加速度的各項動力學(xué)安全性指標(biāo)、包括鋼軌加速度、垂向和橫向位移、軌距和軌向變化量的鋼軌動力學(xué)計算結(jié)果、包括軌道板垂向加速度、垂向位移、動應(yīng)力，砂漿層垂向加速度、垂向位移、動應(yīng)力，底座板垂向加速度、垂向位移、動應(yīng)力，L型側(cè)向擋塊垂向加速度、動應(yīng)力的無砟軌道結(jié)構(gòu)動力學(xué)計算結(jié)果、包括橋梁垂向和橫向加速度、橋梁撓度、梁端轉(zhuǎn)角的橋梁動力學(xué)計算結(jié)果。

所述高速車輛的結(jié)構(gòu)包括車體、轉(zhuǎn)向架、輪對、一系懸掛和二系懸掛。

所述縱連板式無砟軌道無縫線路的結(jié)構(gòu)包括鋼軌、扣件、軌道板、砂漿充填層、底座板、滑動層、固結(jié)機(jī)構(gòu)、高強(qiáng)度擠塑板和L型側(cè)向擋塊。

所述長大橋梁的結(jié)構(gòu)包括簡支箱梁、連續(xù)箱梁和橋墩 。

高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法改善效果

《高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法》可以彌補(bǔ)高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路研究的不足，有助于形成中國高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道的技術(shù)條件，完善中國高速鐵路技術(shù)體系，研究成果將直接服務(wù)于中國高速鐵路的建設(shè)，具有重要的理論與現(xiàn)實意義。

《高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路設(shè)計方法》所建立的高速鐵路長大橋梁縱連板式無砟軌道無縫線路空間耦合模型，結(jié)構(gòu)更加完善，模型更加細(xì)致，各項參數(shù)均可以按照實際設(shè)計參數(shù)和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)取值，可以得到各細(xì)部結(jié)構(gòu)在靜、動力學(xué)條件下的計算結(jié)果，解決了設(shè)計、鋪設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修等方面面臨的各項技術(shù)難題 。