桥上列车脱轨的力学机理、能量随机分析理论及其应用

描述：总结了国内外现有桥上列车脱轨研究中的主要问题.基于物理概念,提出了桥上列车脱轨的力学机理,进一步提出了桥上列车脱轨能量随机分析理论,其主要内容包括:列车脱轨几何准则;能反映轮轨接触状态及相对位移的列车桥梁时变系统空间振动方程组的建立;此系统横向振动激振源的确定;此系统随机横向振动的计算方法;评判列车是否脱轨的能量增量准则.计算了6个桥上列车是否脱轨实例,计算结果均与实际符合,证明这个理论有一定正确性.

车桥及车轨时变系统横向振动计算中的根本问题与列车脱轨能量随机分析理论

描述：本文论述了车桥及车轨时变系统横向振动计算中存在的根本问题.介绍了作者们解决这些问题的思想与方法,提出了列车脱轨能量随机分析理论.用此理论预报了一货物列车脱轨实例,与实际发生的脱轨事故吻合.判别了另一脱轨试验列车不脱轨,计算了该试验列车最大振动响应,与测试结果良好接近.

预应力混凝土T形梁桥横向振幅行车安全限值分析

描述：运用列车脱轨能量随机分析理论计算5座横向振幅超限桥梁列车走行安全性。基于脱轨分析理论,提出新的铁路桥梁横向振幅行车安全限值分析方法。具体步骤为:建立考虑一定误差系数的预防脱轨条件,确定桥梁横向刚度行车安全判别参数,确定预防脱轨的临界梁墩系统,计算梁墩系统横向振幅行车安全限值。运用此方法,计算提速线预应力混凝土T形梁桥横向振幅行车安全限值。研究结果表明:现有的桥梁横向振幅行车安全限值过于严格;提速线跨度为32m和24m的预应力混凝土T形梁桥横向振幅行车安全限值分别为L/3980和L/4411(L为桥梁跨度);取L/4500作为提速线预应力混凝土T形梁桥横向振幅行车安全限值建议值。

高速列车运行安全性与桥梁防撞墙受力分析

描述：根据列车脱轨能量随机分析理论,实现高速铁路无砟轨道桥梁上的高速列车脱轨全过程分析,计算高速列车抗脱轨安全系数。在不考虑列车纵向冲击,仅考虑列车脱轨摇摆力作用下,推导出高速铁路桥梁防撞墙受力计算公式。结果表明:高速列车在设计车速下的抗脱轨安全系数为2.0以上,脱轨摇摆力为630kN,防撞墙所受到的撞击力为33 002.4kN。鉴于高速铁路无砟轨道桥梁上的高速列车运行安全性完全有保障,且即使有意外情况发生,防撞墙亦无法防止列车脱轨后冲出桥面,因此,建议取消防撞墙。

金温线武义江桥列车走行性与行车安全指标研究

描述：运用列车脱轨能量随机分析理论分析了金温线武义江桥列车走行性。计算结果表明尽管该桥横向振幅超过《检规》行车安全限值,但列车走行安全性、平稳性与舒适性有保障,在现行行车条件下,不需要对该桥采取加固或限速措施。对比超限桥梁横向振幅与《检规》行车安全限值可知,现有的桥梁横向振幅行车安全限值过于严格。基于列车脱轨能量随机分析理论,提出了铁路桥梁行车安全指标分析方法。具体内容为:确定桥梁跨中横向振幅作为梁墩系统行车安全判别参数,计算找出保证列车安全、平稳及舒适运行的临界梁墩系统,计算出临界梁墩系统跨中横向振幅作为桥梁行车安全限值。算出了金温线武义江32 m预应力混凝土T形梁桥横向振幅行车安全限值为L/6200,研究成果已被金温铁路公司采纳。

列车-轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析

描述：论证列车脱轨力学机理是列车-轨道(桥梁)系统横向振动丧失稳定。基于系统运动稳定性能量增量分析方法,提出列车-轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析的能量增量判别准则:当列车-轨道(桥梁)系统横向振动极限抗力做功增量大于系统横向振动最大输入能量增量时,横向振动状态稳定;反之,系统横向振动状态不稳定;二者相等时,横向振动状态处于失稳临界状态。基于上述准则,提出系统横向振动失稳临界车速与容许极限车速分析方法,并结合实例证明方法的可行性。采用上述方法得到高速铁路板式无砟轨道列车失稳临界车速为607.5km/h,容许极限车速为486km/h,证明我国高速铁路运行安全度较高。

横向振幅超限桥梁上的列车运行安全性分析

描述：采用车桥系统空间振动计算模型,基于列车脱轨能量随机分析理论,对京沪线南京长江大桥128 m简支钢桁梁桥、京通线烟囱沟桥及东沟桥、京广线颖河桥等4座横向振幅超限桥梁的列车运行安全性、舒适性及平稳性进行计算和分析.结果表明:南京长江大桥128 m简支钢桁梁桥允许货物列车以80 km·h-1及以下车速通过;在烟囱沟桥,货物列车宜限速50 km·h-1运行;在东沟桥,货物列车宜限速60 km·h-1运行;在颖河桥,货物列车可以按设计车速(80 km·h-1)及以下速度运行.研究结果已分别被上海、沈阳及郑州铁路局采纳.