文档名：基于轨道不平顺的无缝线路稳定性统计分析
摘要：为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法.针对不同半径的铁路线路,研究轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布随机性对钢轨允许温升分布规律的影响,并与现有无缝线路稳定性分析方法计算结果进行对比.研究结果表明:当道床横向阻力服从正态分布时,单独考虑道床横向阻力大小随机性时,钢轨允许温升近似服从极值I型分布;单独考虑轨道不平顺随机性、同时考虑道床横向阻力大小及位置分布随机性或综合考虑上述3个因素随机性时,钢轨允许温升均服从正态分布;以不少于95％保证率定义的钢轨允许温升标准值及均值随着线路平顺性的改善而增加;不同曲线半径条件下,现有"等波长-有限元"确定的钢轨允许温升与美国五级谱对应钢轨允许温升标准值相近,与其他轨道谱对应结果则存在较大差异;在综合考虑轨道不平顺、道床横向阻力大小及位置分布三因素随机性条件下,建立表征钢轨允许温升分布的均值、标准差及标准值与曲线半径间的显式映射关系,使无缝线路稳定性分析中考虑线路平顺性等级成为了可能.研究结果为进一步优化铁路无缝线路极限状态法设计提供了参考.
Abstract：Inordertomakeupthedefectthattheexistingstabilitydesignmethoddidnotdistinguishtheleveloftrackregularities,aprobabilisticstatisticalanalysismethodforthestabilityofcontinuousweldedrail(CWR)wasproposedbasedonnumericalsimulationoftrackirregularitiesandthefiniteelementmethod.Theproposedanalysismethodcouldtakeintoaccounttherandomnessoftrackirregularitiesandthelateralresistanceofballastbed(LRBB).Forrailwaywithdifferentradii,theinfluencesoftherandomnessoftrackirregularitiesandLRBBonthestatisticaldistributionofallowabletemperatureriserangeofrail(ATRR)forCWRwerestudied.Andtheresultscontrastbetweentheproposedmethodandtheexistingmethodwascarriedout.Theresultsaredrawnasfollows.WhentheLRBBisnormal,theATRRconsideringtherandomnessofthevalueofLRBBaloneapproximatelyfollowstheGumbeldistribution.Whentherandomnessoftrackirregularitiesisconsideredsolitary,orwhentherandomnessofthevalueanddistributionofLRBBareconsideredtogether,orwhenallofthethreefactorsareconsideredtogether,theATRRfollowsthenormaldistribution.ThestandardvalueofATRRdefinedbyaguaranteerateofnotlessthan95％,andthemeanvalueofATRRincreaseasthetrackregularityisimproved.Forrailwaywithdifferentradii,theATRRdeterminedbytheexistingmethodof"equalwavelengthfiniteelement"isapproximatelyequaltothestandardvalueofATRRcorrespondingtothe5thtrackspectrumforAmericanrailwaylines,buttherearegreatdifferencesinthecorrespondingresultsofalternativetrackspectrums.ConsideringthefactorsoftrackirregularitiesandLRBB,thedisplaymappingrelationshipsbetweenthemeanvalue,standarddeviationandstandardvalueofATRRandthecurveradiusareestablished.TherelationsmakeitpossibletodistinguishtheleveloftrackregularityinthestabilityanalysisofCWR.TheresearchresultscanprovidereferenceforfurtheroptimizingthelimitstatedesignmethodofCWR.
作者：谢铠泽 王琪 刘万里 蔡小培 赵维刚 Author：XIEKaize WANGQi LIUWanli CAIXiaopei ZHAOWeigang
作者单位：石家庄铁道大学基础设施安全与应急铁路行业重点实验室,河北石家庄050043石家庄铁道大学土木工程学院,河北石家庄050043北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(5)
分类号：U211.2
关键词：轨道不平顺 无缝线路 稳定性 允许温升 正态分布 标准值
Keywords：trackirregularity continuousweldedrail stability allowabletemperatureriserange normaldistribution standardvalue
机标分类号：U211.2Q94-32S512.1+1
在线出版日期：2024年7月8日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，河北省自然科学基金资助项目，河北省自然科学基金资助项目，国能朔黄铁路发展有限责任公司技术开发项目基于轨道不平顺的无缝线路稳定性统计分析[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(5)谢铠泽 王琪 刘万里 蔡小培 赵维刚为弥补现有无缝线路稳定性设计未区分轨道平顺性等级的不足,基于轨道不平顺数值模拟方法和无缝线路稳定性有限元分析方法,提出考虑轨道不平顺和道床横向阻力随机性的无缝线路稳定性概率统计分析方法.针对不同半径的铁路...参考文献和引证文献
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