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平移道岔設計方法與理論研究

內容簡介

　　本文探討了整體平移道岔梁的構造形式和設計理論，主要包括以下幾個方面　　的內容：道岔梁的設計荷載和荷載組合；道岔梁主要由上、下翼緣和兩個腹板構　　成，由這4塊薄板形成的封閉截面來抵抗彎矩、剪力和扭矩，應分別計算梁截面　　邊緣應力，再將截面邊緣應力疊加成四個角處的應力；由于承受壓應力的翼緣板　　的板厚較薄，車輛的軸重直接作用在道岔梁的上翼緣上，往往造成上翼緣的變形　　過量、局部應力過大現象，因此，在道岔梁沿長度方向隔段布置了一定密度的橫　　隔板；為了適應列車安全平穩(wěn)運行的要求，整體平移道岔梁豎向撓度不應大于　　L／S00，梁體的水平撓度不應大于L／4000，L為梁的跨度；由于梁體主要承受列車　　反復行駛的動力荷載，為保證梁體不發(fā)生疲勞破壞，所以需要驗算道岔梁的疲勞　　強度：在最不利荷載組合下，整體平移道岔梁不能發(fā)生整體失穩(wěn)；通過設置縱肋　　和橫隔板保證了梁體滿足局部穩(wěn)定的要求；在溫度變化時道翁梁發(fā)生伸縮變形，　　因此應設置變形縫，并且應該在道岔梁和軌道梁之間設置指形接縫板，以使列車　　平滑通過變形縫。　　利用通用有限元軟件ANSYS，建立了較為精細的道岔梁模型，并對道岔梁模　　型施加荷載進行計算。計算的結果表明，整體平移道岔梁在最不利荷載組合作用　　下的應力和撓度都滿足要求。但整體平移道岔梁在橫向搖擺力、離心力、風力等　　的偏心荷載的作用下，會產生對稱彎曲、剛性扭轉、畸變以及橫向撓曲四種基本　　的變形狀態(tài)?；兪前殡S扭轉而產生的，當道岔梁受扭變形后，其截面周邊會產　　生畸變變形，橫隔板的存在可以抑制畸變變形的產生。本文采用荷載分解法將作　　用于整體平移道岔梁的橫向搖擺力進行分解，得到了畸變荷載，并且利用有限元　　分析軟件ANSYS建立了分析模型。通過逐步改變梁內橫隔板的數量，考查了橫隔　　板的設置密度與畸變的關系，得到了反映橫隔板密度對畸變效應的影響曲線。探　　討了橫隔板設置的密度和位置對整體平移道岔梁畸變效應的影響。通過分析，得　　到了以下初步的結論：　　1．截面的畸變變形沿跨徑方向是不同的，梁的變形主要集中在荷載所作用的　　位置?！　?．在整體平移道岔梁中設置橫隔板對于減小畸變變形具有明顯的效果，畸變　　變形的大小與道岔梁中所設置的橫隔板的密度和位置有密切的關系。未設置橫隔　　板的道岔梁在畸變荷載作用下的變形是不能忽略的；當梁體內均勻設置了10道橫　　隔板后，可以忽略由畸變荷載所引起的畸變變形?！　?．考慮到整體平移道岔梁的梁端應該與軌道梁很好的銜接，不應發(fā)生大的變　　形，所以應在靠近梁端的位置設置橫隔板，在輪對作用在梁端時，減小梁端的畸　　變位移。

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