平移道岔設(shè)計方法與理論研究

內(nèi)容簡介

　　本文探討了整體平移道岔梁的構(gòu)造形式和設(shè)計理論，主要包括以下幾個方面　　的內(nèi)容：道岔梁的設(shè)計荷載和荷載組合；道岔梁主要由上、下翼緣和兩個腹板構(gòu)　　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(yīng)分別計算梁截面　　邊緣應(yīng)力，再將截面邊緣應(yīng)力疊加成四個角處的應(yīng)力；由于承受壓應(yīng)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(yīng)力過大現(xiàn)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(yīng)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(yīng)大于　　L／S00，梁體的水平撓度不應(yīng)大于L／4000，L為梁的跨度；由于梁體主要承受列車　　反復(fù)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(shè)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(yīng)設(shè)置變形縫，并且應(yīng)該在道岔梁和軌道梁之間設(shè)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(xì)的道岔梁模型，并對道岔梁?！　⌒褪┘雍奢d進(jìn)行計算。計算的結(jié)果表明，整體平移道岔梁在最不利荷載組合作用　　下的應(yīng)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(fēng)力等　　的偏心荷載的作用下，會產(chǎn)生對稱彎曲、剛性扭轉(zhuǎn)、畸變以及橫向撓曲四種基本　　的變形狀態(tài)?；兪前殡S扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的，當(dāng)?shù)啦砹菏芘ぷ冃魏?，其截面周邊會產(chǎn)　　生畸變變形，橫隔板的存在可以抑制畸變變形的產(chǎn)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(jìn)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(nèi)橫隔板的數(shù)量，考查了橫隔　　板的設(shè)置密度與畸變的關(guān)系，得到了反映橫隔板密度對畸變效應(yīng)的影響曲線。探　　討了橫隔板設(shè)置的密度和位置對整體平移道岔梁畸變效應(yīng)的影響。通過分析，得　　到了以下初步的結(jié)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。　　2．在整體平移道岔梁中設(shè)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(shè)置的橫隔板的密度和位置有密切的關(guān)系。未設(shè)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(dāng)梁體內(nèi)均勻設(shè)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。　　3．考慮到整體平移道岔梁的梁端應(yīng)該與軌道梁很好的銜接，不應(yīng)發(fā)生大的變　　形，所以應(yīng)在靠近梁端的位置設(shè)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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