跨座式單軌交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靜動力行為研究.pdf

1、跨座式單軌交通具有爬坡能力強(qiáng)、能適應(yīng)較小曲線半徑的特點(diǎn)，特別適合地面起伏較大的山區(qū)城市?？缱絾诬壗煌夹g(shù)已經(jīng)在我國重慶得以應(yīng)用，該交通系統(tǒng)明顯區(qū)別于傳統(tǒng)鋼輪—鋼軌制式的軌道交通系統(tǒng)。其軌道梁既是承重橋梁結(jié)構(gòu)又是車輛運(yùn)行軌道，在使用過程中要經(jīng)歷車輪疲勞循環(huán)荷載作用，因此軌道梁結(jié)構(gòu)的耐疲勞性能和承載能力十分重要；跨座式單軌交通車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)造獨(dú)特，其運(yùn)行、導(dǎo)向機(jī)理和輪軌接觸關(guān)系以及軌道梁表面不平度等均不同于其他軌道交通工具，因此其車橋動力相

2、互作用具有獨(dú)特之處，并影響著跨座式單軌車輛的乘坐舒適性；獨(dú)特的車輛走行部結(jié)構(gòu)決定了跨座式單軌車輛不存在傳統(tǒng)意義上的脫軌現(xiàn)象，因此乘坐舒適性是唯一重要的車輛運(yùn)行性能評定指標(biāo)。本文在總結(jié)和吸取前人研究成果的基礎(chǔ)上，針對我國首次引進(jìn)的跨座式單軌交通技術(shù)，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作： 1、國內(nèi)首次對跨座式單軌交通系統(tǒng)22mPC軌道直梁、20mPC軌道曲梁及相應(yīng)支座進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)研究，主要包括靜力彎曲、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，300萬次跨中

3、彎曲疲勞試驗(yàn)，300萬次梁端剪切疲勞試驗(yàn)，梁體開裂、重裂和破壞試驗(yàn)等；并在試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上，針對后期工程提出了PC軌道梁系統(tǒng)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工建議。 2、針對跨座式單軌交通車輛走行部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了15個(gè)自由度的跨座式單軌交通車輛動力學(xué)模型，并推導(dǎo)了相應(yīng)的運(yùn)動方程；建立了跨座式單軌交通車輛充氣輪胎的線性力學(xué)模型，推導(dǎo)了跨座式單軌車輛各充氣輪胎的側(cè)偏角，并給出了跨座式單軌車輛走行輪、導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪的徑向力、側(cè)偏力、回正力矩以及走

4、行輪縱向滑轉(zhuǎn)特性表達(dá)式；在此基礎(chǔ)上，對跨座式單軌交通車輛轉(zhuǎn)向架與軌道梁之間的輪軌相互作用關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。 3、對鐵路軌道不平順進(jìn)行了概述，借鑒日本文獻(xiàn)實(shí)測軌道梁表面不平度的功率譜密度函數(shù)和國內(nèi)外公路路面不平整度模型，對跨座式單軌交通軌道梁表面不平度及其數(shù)學(xué)描述進(jìn)行了研究；建立了跨座式單軌交通車橋耦合振動系統(tǒng)的運(yùn)動方程，對其數(shù)值求解方法進(jìn)行了比較與分析，并編制了車橋耦合振動計(jì)算程序。 4、對比分析重慶跨座式單軌交通典型

5、區(qū)段軌道梁的車橋動力響應(yīng)計(jì)算和實(shí)測結(jié)果，對所建立的車橋耦合振動理論模型及自編計(jì)算程序進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證；以重慶跨座式單軌交通典型區(qū)段2206—25軌道梁為標(biāo)準(zhǔn)梁體，運(yùn)用所編制程序，對列車運(yùn)行速度、軌道梁跨度、軌道梁梁體質(zhì)量、軌道梁表面平整度狀況、車輛載重、車輛懸掛系統(tǒng)以及車輛輪胎等參數(shù)變化對車橋動力響應(yīng)的影響進(jìn)行了研究，獲得了一些規(guī)律性認(rèn)識。 5、對普通鐵路、城市軌道交通等鋼輪鋼軌制式軌道交通系統(tǒng)的各種乘坐舒適性評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了總結(jié)與