重载铁路桥上曲线地段车线系统动力响应及线路平面参数优化研究

基本信息
批准号:51408036
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:王英杰
学科分类:
依托单位:北京交通大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:蔡国庆,Su Dan,牛莉,闫松涛,尹国栋,邹凯,赵泽鹏,方文珊
关键词:
重载铁路车线系统动力响应耦合振动线路参数
结项摘要

The target of the world rail freight transport is heavy haul railway, which is also an important technique to improve the railway transport capacity in China. With the construction of Jinzhongnan, Mengxi to Huazhong and other coal-dedicated lines, heavy haul railway has to use the elevated bridges and adjacent curves to cross mountains. According to the existing heavy haul railway operation experiences, the curve sections on elevated bridges, especially the continuous reverse curve sections, has become the weakest links for railway operation and maintenance, and even results in some potential risk. This research focus on the curve sections of elevated bridges and based on the dynamic interaction between vehicle, track and bridges, a heavy haul railway vehicle-route system model is developed. This dynamic model is verified with some field testing results and can be used for the route alignment analysis. Using the theoretical analysis and field testing results, the dynamic responses of the vehicle-route system for different route alignments are studied. Combining the safety and stable indices of the running vehicle and the dynamic performances of the bridges and track, the route alignment optimization and matching principle can be put forwarded. This research can provide some theoretical and technical support for heavy haul railway new line design and the exiting line rehabilitation.

重载铁路是世界各国铁路货运发展的方向,也是我国加速提高铁路运输能力的重要途径。随着我国晋中南、蒙西至华中等煤运通道的建设,重载铁路将不得不采用大量高架结构和连续曲线穿越艰难山区。根据既有重载铁路运营经验来看,桥上曲线地段,特别是连续反向曲线地段,已成为铁路运营、养护维修的薄弱环节,甚至危及行车安全。针对这一问题,本课题以重载铁路桥上曲线地段为研究对象,从重载列车和桥梁轨道动态相互作用出发,建立适用于线路线形参数分析的重载铁路桥上曲线地段车线系统动力学模型,并通过相应试验手段验证模型有效性。采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究分析不同线路条件下车线系统的动力响应,以车辆运行安全平稳性为核心,并结合桥梁、轨道动力性能评估,得到桥上曲线地段线路平面参数优化及匹配原则。为我国重载铁路新线设计及既有线路扩能改造提供理论和技术保障。

项目摘要

重载铁路已被国际公认为铁路货运发展的方向,随着重载货车轴重和运输速度的不断提高,货车与线路之间的动力相互作用显著增强,线路平面设计参数与运营安全和动力性能之间的关系愈加密切。本项目采用理论分析与现场试验相结合的手段,对桥上曲线地段车线系统动力性能开展研究,主要工作和成果如下:1)在考虑重载铁路车辆、线路、桥梁特征的基础上建立了重载铁路桥上曲线地段车线系统动力学模型,分析了考虑桥墩参振和不考虑桥墩参振的桥上曲线地段车线系统动力响应。2)结合山西中南部铁路通道试验,选取桥上曲线半径800m和1200m工况,开展了30t轴重重载铁路现场测试,由测试结果发现增大曲线半径可以有效减小30t轴重列车引起的桥梁、轨道结构动力响应。3)利用Simpack软件建立了重载铁路车线系统动力学模型,分析了货车运行过程中脱轨系数、轮重减载率等安全性指标随曲线半径的变化规律。综合以上研究,在考虑车线系统动力性能、行车安全性指标及钢轨磨耗等条件的前提下,建议速度目标值120km/h的重载铁路,最小曲线半径不应小于800m。4)在科研成果、人才培养等方面取得了显著成果。在核心期刊和会议上发表文章7篇,申请专利1项,培养研究生4名。相关成果获中国铁道学会科学技术三等奖1项、中国铁路工程总公司科学技术一等奖1项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
4

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018
5

卫生系统韧性研究概况及其展望

卫生系统韧性研究概况及其展望

DOI:10.16506/j.1009-6639.2018.11.016
发表时间:2018

王英杰的其他基金

批准号:39970214
批准年份:1999
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:30027001
批准年份:2000
资助金额:90.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31070880
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:30470458
批准年份:2004
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:81303075
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40671152
批准年份:2006
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81270524
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30670526
批准年份:2006
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11475206
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31271465
批准年份:2012
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:81472722
批准年份:2014
资助金额:75.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

30t轴重重载铁路线路平纵断面特征对车线系统动力性能的影响及参数优化研究

批准号:51578054
批准年份:2015
负责人:时瑾
学科分类:E0809
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
2

高速铁路桥上防风结构的参数优化研究

批准号:51608087
批准年份:2016
负责人:张田
学科分类:E0810
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

高速铁路斜拉桥上无缝线路动态变形机制及长期服役性能研究

批准号:51778050
批准年份:2017
负责人:蔡小培
学科分类:E0809
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
4

高速行车条件下基于车线动力学理论的线路纵断面参数及平纵断面匹配研究

批准号:50978024
批准年份:2009
负责人:魏庆朝
学科分类:E0809
资助金额:40.00
项目类别:面上项目