威尼斯城娱乐官方平台,威尼斯官方网站登录

高速铁路无砟轨道温度效应控制理论、关键技术与应用

发布时间:2020-08-03 【字体:

  

       无砟轨道具有高平顺、高稳定、少维修等突出优点,在我国高速铁路工程中得到广泛应用。无砟轨道作为一种带状、多层、薄板的混凝土结构,温度变化产生的热胀冷缩和翘曲变形直接影响到轨道结构的稳定性和平顺性。我国高速铁路跨越了多个气候带,采用了多种形式的无砟轨道结构,不同应用环境下热量在无砟轨道内部的传递规律极为复杂,无砟轨道内部温度分布存在较强的不均匀性和时变特性。在复杂的温度荷载和高速列车荷载耦合作用下,无砟轨道结构性能劣化在所难免,掌握无砟轨道结构的荷载效应规律和伤损演化机理,是无砟轨道温度效应控制的基础。高速铁路实行夜间天窗养修作业模式,传统的检测和维修方法无法满足无砟轨道温度效应引起的隐蔽性伤损的检修需求,面临无砟轨道服役状态可控性难题。

  项目实施前,国内外对无砟轨道内部温度分布时空特征和热能累积规律、多因素耦合作用下的荷载效应规律和伤损演化机理、温度变形控制与伤损检测和修复等无砟轨道温度效应理论和技术研究较少,对于建造和运营期无砟轨道温度效应的影响考虑不足,缺乏依据。为此,项目组历经十余年的理论与技术创新,构建了具有自主常识产权的高速铁路无砟轨道温度效应控制理论、关键技术与应用体系。

  1.基于传热学理论和海量监测数据的融合分析,揭示了热辐射、热对流、热传导三者耦合影响下的无砟轨道与外界环境热能传递机理,掌握了无砟轨道温度分布时空特征和热能累积规律。明确了不同形式无砟轨道对温度区域的适应性,提出了我国高速铁路无砟轨道温度分区和温度荷载参数合理取值,相关成果纳入《高速铁路设计规范》。

  2.建立了考虑高速列车和融合材料、结构非线性本构关系等关键影响因素的无砟轨道热-力耦合精细化分析方法,阐明了高速列车与温度荷载耦合作用下带状多层无砟轨道薄板结构的荷载效应规律。揭示了无砟轨道典型伤损产生及演化机理,引导了《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》的制定。

  3.提出了结构“抗力提升”与“作用减小”相结合的无砟轨道温度效应控制理论,创新了无砟轨道隐蔽性伤损快速检测技术,构建了无砟轨道结构温度变形控制与伤损修复技术体系。成功应用于我国多条高速铁路无砟轨道工程建设和运营维护。

  项目获发明专利12项、实用新型专利9项,形成技术规程3项,发表学术论文87篇。成果通过中国铁路总企业技术评审,总体达到了国际先进水平。

  项目提出的无砟轨道温度区域划分及温度荷载取值已成为行业标准,在我国高速铁路无砟轨道设计中广泛应用。研发的无砟轨道温度场及温度效应监测系统在京沪、哈大、沪杭、广深港等十余条无砟轨道线路上应用。形成的3项技术规程在北京局、济南局、上海局等14家单位应用,引导了高速铁路无砟轨道线路运营维护,为高铁安全运营提供了技术保障。成果应用近三年新增销售收入1.3亿元,节支8500万元,社会和经济效益显著。

  本项目获2019年度中国铁道学会科学技术奖特等奖。

附件:
回到顶部
XML 地图 | Sitemap 地图