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无砟轨道受力分析结题报告

导师：赵华菁

成员：柳舒扬 谈彬 郑华宇 周松 张楠

苏州大学 城市轨道交通学院 09建筑环境与设备工程

摘要：在高速发展的当今，轨道交通已是主流交通工具，特别是城市轨道交通，而轨道交通现在基本都采用无砟轨道的技术进行施工，它相比于有砟轨道的确有它的优势，但也不可避免的有他的劣势。在对于它的认识和研究中，最重要的是要搞清楚里面的机构设计，以及承重计算。同时在对简单的无砟轨道受力分析时，采用不同的软件用不同的建模方式来模拟承重，并与手算相结合。用计算的方法论证无砟轨道的受力。

Summary：nowadays，with the rapid development, rail transportation has been the important transport in the transports system, especially in urban rail transit, and rail transport now have adopted the basic non-Track technology for construction, compared to ballasted track it does have its advantages, but it also inevitably has its weakness. After learning and searching, the most important thing we need to figure out is how the organization designed, and how to calculate the loan on non-Track rail. While in the stress analysis of a simple non-ballasted track, the use of different software with different modeling methods to simulate the load-bearing, and combined with hand calculation. Use software and Hand-counted methods to research the Ballastless force. 关键词：无砟轨道 有限元 数据计算 结构分析

Keywords: Ballastless track finite element Numerical calculation Structural analysis

无砟轨道是以混凝土或沥青砂浆取代散粒碎石道碴道床而组成的轨道结构型式，它具有轨道稳定性高，刚度均匀性 好，结构耐久性强和维修工作量显著减少等特点，对于高速铁路较传统的有砟轨道有更好的适应性。我国首条无砟铁路轨道已于2007年1月10日晚完成综合试验。2009年12月26日武广铁路投入运行，该线的无砟轨道会采用从德国睿铁公司（RAIL.ONE）引进的RHEDA 2000双块式无砟轨道技术。 目前在建的京沪高铁、京石高铁、石武高铁、广深港高铁、京沈高铁、哈大高铁均采用了CRTSⅠ或CRTSⅡ型板式无砟轨道技术。

本项目研究无砟轨道的受力分析，主要是研究荷载的作用位置及分布，同时要考虑地基沉降因素。意在指出各类不同轨道板宽度时无砟轨道结构主要的承重点和相对应的扣件刚度。

混凝土无砟轨道为刚性承载层，当达到承载强度极限时将产生断裂，并引起轨道几何尺寸的突然变化和难以预见的恶化。并且路基沉降问题影响较大。而我国正在大力建设高铁，许多城市也在建设轻轨、地铁，这些都涉及无砟轨道受力的安全分析。

实地考察时收集的板式无砟轨道断面结构（但在施工中已采取整体道床）：

3000～3200（路）2600～3000（桥隧）2400～2600（路桥隧）钢轨扣件轨道板CAM层底座1764019050300(路隧)200(桥)756(路隧)656（桥）C50C40桥梁保护层梁体I型板式无碴路基基床表层隧底填充层轨道横断面图计算模型:横向预应力轨枕根据轨枕计算图示确定的三种轨枕支承状态（活载考虑中间

不支承、中间部分支承、中间全支承）计算。

L12L1q11.5m L3 L12L1q1组合1支承状态1 q2150kN支承状态组合22 150kN q2q2/2 150kN q3 150kN

150kN支承状态组合33 150kN- 1 -

手算数据：

轨道支反力为均布力 150 76或112.5 112.5 轨道支反力为非均布力 150 73.6 73.6 最大应力112.5kPa 轨道支反力为中间为两边的一半 150 19或94.2或73.6 94.2 项目 均布力大小((kN.) 应力(kPa) 最大应力(kPa) 综上 机算数据：

1.结构力学求解器计算数据

软件为具有桥梁结构特色的平面杆系结构静力、动力分析有限元软件，能计算变截面杆（梁）在各种静力、动力荷载（包括移动荷载和位移激励）下的结构响应，并给出直观的图形显示，还可计算结构任意截面的内力、位移影响线，并可实现各种标准荷载（包括用户自定义车列）的自动布载和内力(位移)包络图绘制。

1) 中间不支承的应力和弯矩图

分别为中间不受支承的模型、该模型的剪力分布图及弯矩图。最大弯矩在轨道与轨道板切合

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