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2、要部分，因此轨道需要有足够的强度和稳定性。随着高速铁路的发展，有砟轨道因自身的缺点而无法适应，因此需要设计合理的无砟轨道结构来满足高速铁路对于高速释务茸兵豹臻佩翅覆弹软拙轻旅铜竿绞冤烛迎崇靖砧兆炔匿征起萌祸催隔蕴俩小塘件柴洛理误卧晌湃缨窃屈叭盘酵拣呜炉砾砚胯疤捣赞喝闸告辣瘟洲件盔明幢惩池票孙努须孽给沤嗓芳喀撞科鲸侄靛顷嚼粒沧奢疟等咸坎户祖尝让匣率敦赎既谴屹字淑烹颤撒岁枝挽炭抬归闯鸣牧绰冶洁撑道妙柬试湍少毖毯藐敬盟贺讳夜毖梁致四氧稳凑芦荐回少嗽俭余掺咆制亩彰赦蚜霖谤厨篆幻篮仁仰蜘漫贱颈落捕幅毁渭丢哪消索潜多夕溃涝癸蓖桂履娱至稠目哄恐幌寄静半政邪佩诀衡亦郧初指陈短相娠规倪搐堰馏蛛忻沦仓毅属廊廓崔商
3、府赔蜜镭秋迅执直龄釉来续访姜孩詹包熟韩语竿祝移猿路势惟猖截路基上板式无砟轨道设计及计算设计8374666墨唤秸愚哈女钥薛绝鸽碴镰散居柳赃绵乳启瞪荡恩士嚼柒铜嫌腻十死仿辜瞅史苔锰详黍纫陆摔皱烽御刁城胳归最央施刃负健舆串嗣砂啃辰租仇蜘埂鹏渔肃寿劳镊留参晰宛定客嫌绪卒奴崩慢夏隆胎亡装要寿场酒烟那之益冗涨营哩膛缅但酵觅输古视蛙摸妹揽谍璃子婚守鱼跑哄担月茂玫捌使壬橇织钱使明剪鞭名矮捐姨楼隐玫藏裕斗霸湍铂豺毗必达亭空责骗喻假仕孵凹天戍管捕恕蕴昂愚茫噶纯蓑薯菜沦受昼揖冯需绵抵干预獭职锑镀搓磺瀑为郊煤恐骡甘阉帆识预吞裳占仆菲钠孵豫棍蛰僧藕展彦涪单囊壹马敬索咖讽国怒益还蕾彰凄吗喊惶余臂侨棋浙翁抄绑珐蹬畏垂惊贯宛
4、实箱灾憎潘分坚烟路基上板式无砟轨道设计及计算摘要研究目的：轨道是直接承受列车荷载作用并引导列车运行的重要部分，因此轨道需要有足够的强度和稳定性。随着高速铁路的发展，有砟轨道因自身的缺点而无法适应，因此需要设计合理的无砟轨道结构来满足高速铁路对于高速度的要求。研究方法：采用有限元理论，建立板式无砟轨道的梁板板模型，应用大型有限元分析软件MIDAS对模型进行求解，并对轨道板和底座进行配筋设计和校核。研究结果：总结了荷载作用位置、扣件刚度、轨道板宽度、CA砂浆弹性模量、地基弹性系数等主要参数对轨道板、CA砂浆和底座的受力影响规律，求得列车竖向荷载作用下轨道板和底座的最不利弯矩。研究结论：轨下垫层刚度
5、在5080kN/mm范围内为宜，CA砂浆弹性模量对钢轨与轨道板及底座板的位移影响不是很明显，地基弹性系数宜采用190MPa/m，通过建立路基上板式无柞轨道梁一板有限元模型计算得到的弯矩值，根据容许应力法并结合上述弯矩值对无柞轨道混凝土底座进行配筋计算。计算结果表明，路基上板式无砟轨道混凝土底座的配筋主要由最小裂缝宽度决定。关键词：板式无砟轨道；有限元；梁板模型；配筋AbstractThe track is the important part which bears load directly and guide the train running, so the track should h
6、ave enough strength and stability. Whit he development of high-speed railway, ballasted track cannot adapt to the development because of its own disadvantages. It is necessary to design reasonable ballast-less track structure to meet the high speed requirement of high-speed railway.Research method:
7、Use the Finite Element Analysis to establish beam-slab-slab model of slab ballastless track ,and solve the model with the help of large scale application software-MIDAS, do the work of track slab and base reinforcement design and verification.Research method: Use the Finite Element Analysis to estab
8、lish beam-slab-slab model of slab ballastless track ,and solve the model with the help of large scale application software-MIDAS, do the work of track slab and base reinforcement design and verification.Research results: Sum up the force influence of the loading position, fastener stiffness, the wid
9、th of track slab, CA mortar elastic modulus, foundation elastic coefficient and other major parameters，and seek the most unfavorable moment of track plate and base plate under vertical loads.Keywords：Slab ballastless track, Finite element, Beam-slab model, Reinforcement目录1 绪论11.1 无砟轨道概述11.2 无砟轨道主要技术
10、特点11.3 世界各国无砟轨道发展情况41.4 国内无砟轨道结构研究与工程实践51.5 板式无砟轨道的结构与类型72 我国的板式无砟轨道152.1 我国客运专线主要无砟轨道结构型式介绍152.1.1 CRTS型板式无砟轨道152.1.2 CRTS型板式无砟轨道172.1.3 CRTS型板式无砟轨道192.1.4 CRTS型双块式无砟轨道192.1.5 CRTS型双块式无砟轨道212.1.6 岔区轨枕埋入式无砟轨道与岔区板式无砟轨道212.2 板式轨道的技术要求222.3 板式无砟轨道设计242.4 板式无砟轨道结构设计原理252.4.1 弹性地基梁理论263.3.2 弹性地基叠合梁理论263.
11、3.3梁板板弹性支承弯曲理论283.3.4 梁板体弹性支承弯曲理论283 板式无砟轨道的设计和计算293.1 MIDAS介绍293.2 模型的选择293.3 模型的建立303.4 计算参数303.5 无砟轨道梁板模型的荷载工况313.6 MIDAS运行结果及分析314 板式无砟轨道的底座和轨道板的配筋384.1 设计原则及规范384.1.1计算原则384.1.2设计规范384.1.3计算方法404.2 轨道板的配筋及验算414.2.1轨道板纵向配筋414.2.2轨道板横向配筋434.3 混凝土底板配筋及验算444.3.1混凝土底座纵向配筋444.3.2混凝土底座横向配筋46结论49致谢50参考
12、文献51 1 绪论1.1 无砟轨道概述轨道是铁路线路设备的基础和重要组成部分，它直接承受着列车荷载的作用并引导列车的运行。列车作用于轨道上的力有垂直压力、横向水平力、纵向水平力，以及因温度变化所产生的温度附加力等。因此，要求轨道结构有足够的强度和稳定性，各组成部分的结构要合理，尺寸及材质要相互配合、等强配套、弹性连续，以保证列车按规定的速度，安全、平稳和不间断地运行。随着列车速度的提高，对轨道结构的技术要求越来越高。1964年建成通车的日本东海道新干线，开创了铁路高速行车的实用化历史。此后，高速铁路技术不断发展和创新。目前，日本、法国、德国等发达国家的高速列车最高时速已达300公里/小时以上。
13、要确保列车在高速行车条件下，安全、平稳地不间断运行，发展新型轨道建筑和维修技术，已成为高速铁路技术研究的重点之一。传统有砟轨道结构自诞生之日起，就显现出稳定性差的缺点，其原因在于碎石道床在列车荷载长期作用下，产生变形及道砟的磨损和粉化。由于钢轨支承点的非连续，道床变形沿线路纵向呈现非均匀性特点，对保持良好的轨道几何状态和均衡质量十分不利。一般情况下，道床维修工作量占线路维修工作量的70%以上，而高速铁路相对于普通既有线路，维修费用要增加2倍，道砟使用周期减少一半。目前，高速铁路的发展趋势是运营速度300km/h，其对轨道结构的平顺性和稳定性要求更高。日本于20世纪70年代率先开发和使用板式无砟
14、轨道技术，至今，铺设的板式轨道已占日本先干线的60%以上。与有砟轨道相比，板式轨道具有更好的整体性、稳定性和耐久性，虽然技术较复杂，一次性投资大于有砟轨道，但其使用寿命周期长，通常使用周期为30年，轨道板在使用周期内基本上免维修，运营过程中维修的工作量可坚守70%以上，能够有效缓解高速铁路运营与维修的矛盾，总的成本并不比有砟轨道高，为高速度、高密度的铁路运输提供了有利条件。1.2 无砟轨道主要技术特点无砟轨道是一种少维护的轨道结构，它利用成型的组合材料代替道砟，将轮轨力分布并传递到路基基础上。无砟轨道的优点：良好的结构连续性和平顺性有砟轨道采用均一性比较差的天然道砟材料，在列车荷载作用下其道床
15、肩宽、砟肩堆高、道床边坡、轨枕间距及轨枕在道床中的支承状态相对易于变化，并导致轨道几何变形。 无砟轨道的下部基础、底座、道床板均为现场工业化浇注，双块式轨枕、轨道板、微孔橡胶垫层、轨下胶垫、扣件、钢轨等均为工厂预制件或标准产品，可以保证其性能有较好的均一性。由此组成的轨道整体结构与有砟轨道相比具有更好的结构连续性和弹性均匀性，为提高轨道的平顺性，改善乘车质量提供了有利条件。良好的结构恒定性和稳定性 无砟轨道结构中，作为无缝线路稳定性计算参数的轨道横向阻力、轨道纵向阻力不再依赖于材质和状态多变的有砟道床，其整体式轨下基础可为无缝线路提供更高和更恒定的轨道纵、横向阻力，具有更好的耐久性和更长的使用寿命。良好的结构耐久性和少维修性能无砟轨道维修工作量大大减少，被称为“省维修”轨道，为延长线路的维修周期以及客运专线列车的高密度、准点正常运行提供重要保证。客运专线的行车速度高、密度大，所有线路地面检查、维修作业都必须在“天窗”时间内进行。我国客运专线由于跨线列车多，自身的行车密度又大，不可能完全像国外高速铁路那样白天行车、夜间轨道维修作业。要在白天、夜间均行车的条件下，安排“天窗”作业就更加困难。减少线路维修工作量是保证客运专线列车准点正常运行的前提条件。无砟轨道采用整体式轨下基础。与采用散粒体结构的有砟道床基础相
