跨座式单轨交通曲线轨道梁动力分析
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跨座式单轨交通简介跨座式单轨交通简介组员:郭太宇周延张杰李彦君跨座式单轨交通系统简介目录第一章跨座式单轨铁路 (1)第二章跨座式单轨交通的特点 (3)第三章重庆跨座式单轨交通系统实例讲解 .. 4工程简介 (4)主要技术标准 (5)转向架 (7)轨道梁桥系统 (8)道岔 (12)供电接触网 (12)再生制动吸收装置 (13)控制中心及车辆段 (14)信号 (15)参考文献 (16)跨座式单轨交通系统简介第一章跨座式单轨铁路跨座式单轨铁路(Straddle-beam Monorail),就是通过单根轨道梁来支承、稳定和导向,车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。
它能有效利用城市道路空间,爬坡和曲线通过能力强,噪声和景观影响小,是一种独特的中等运量城市轨道交通系统。
单轨铁路通常为高架,高架单轨具有成本低、工期短的优点。
而相对于高架的钢轨地铁而言,高架单轨占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带,适于建筑物密度大的狭窄街区的优点。
此外,单轨列车和轨道容易检查和维修养护。
因而单轨不失为大城市客流中等的交通线路和中等城市主要交通线路的较好选择。
特别是在地形条件复杂,利用其他交通工具比较困难的情况下,能体现其优越性。
单轨铁路按照走行模式和结构,主要分成两类——悬挂式单轨和跨坐式单轨。
悬挂式单轨铁路(也称空中轨道列车)的列车悬挂在轨道之下。
另一种较为常见的是跨座式单轨铁路,列车跨座在路轨之上,两旁盖过路轨。
1跨座式单轨交通系统简介跨座式单轨铁路的起源,最早可以追溯到第二次科技革命,但真正达到实用还是在二战以后,相关机电技术成熟的前提下。
1953年,瑞典工业巨头Axel Lennart Wenner-Gren在德国科隆创立了一家名叫ALWEG-Forschung, GmbH的子公司(ALWEG正是Axel Lennart WEnner-Gren姓名的缩写),从事跨座式单轨的设计,1957年建成科隆-菲林根试验线。
开通于1959年的加州迪斯尼单轨线(Disneyland Monorail System)、开通于1962年的西雅图中央线(Seattle CenterMonorail),都是ALWEG的早期作品,这两条线路至今仍在运营。
跨座式单轨交通简介跨座式单轨交通简介组员:***周延张杰李彦君目录第一章跨座式单轨铁路 (1)第二章跨座式单轨交通的特点 (3)第三章重庆跨座式单轨交通系统实例讲解 .. 4 工程简介 (4)主要技术标准 (5)转向架 (7)轨道梁桥系统 (8)道岔 (12)供电接触网 (12)再生制动吸收装置 (13)控制中心及车辆段 (14)信号 (15)参考文献 (16)第一章跨座式单轨铁路跨座式单轨铁路(Straddle-beam Monorail),就是通过单根轨道梁来支承、稳定和导向,车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。
它能有效利用城市道路空间,爬坡和曲线通过能力强,噪声和景观影响小,是一种独特的中等运量城市轨道交通系统。
单轨铁路通常为高架,高架单轨具有成本低、工期短的优点。
而相对于高架的钢轨地铁而言,高架单轨占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带,适于建筑物密度大的狭窄街区的优点。
此外,单轨列车和轨道容易检查和维修养护。
因而单轨不失为大城市客流中等的交通线路和中等城市主要交通线路的较好选择。
特别是在地形条件复杂,利用其他交通工具比较困难的情况下,能体现其优越性。
单轨铁路按照走行模式和结构,主要分成两类——悬挂式单轨和跨坐式单轨。
悬挂式单轨铁路(也称空中轨道列车)的列车悬挂在轨道之下。
另一种较为常见的是跨座式单轨铁路,列车跨座在路轨之上,两旁盖过路轨。
1跨座式单轨铁路的起源,最早可以追溯到第二次科技革命,但真正达到实用还是在二战以后,相关机电技术成熟的前提下。
1953年,瑞典工业巨头Axel Lennart Wenner-Gren在德国科隆创立了一家名叫ALWEG-Forschung, GmbH的子公司(ALWEG正是Axel Lennart WEnner-Gren 姓名的缩写),从事跨座式单轨的设计,1957年建成科隆-菲林根试验线。
开通于1959年的加州迪斯尼单轨线(Disneyland Monorail System)、开通于1962年的西雅图中央线(Seattle Center Monorail),都是ALWEG的早期作品,这两条线路至今仍在运营。
跨座式单轨交通刚构体系钢轨道梁桥设计参数影响性分析李盼到;王新山;刘一平;程京伟【期刊名称】《世界桥梁》【年(卷),期】2016(000)001【摘要】刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率对结构受力及工程造价影响较大,为掌握设计参数对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响程度,采用有限元软件建立3种典型桥梁(等截面3×25 m连续、变截面单跨40 m门架式及变截面 x+80 m+ x连续刚构体系钢轨道梁桥桥型方案)计算模型,分别计算不同梁高、墩柱尺寸、平曲线半径等参数下主梁中支点应力和桥墩配筋率的变化规律。
结果表明:针对主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响,等截面连续刚构体系钢轨道梁桥对主梁高度及平曲线半径较为敏感,变截面单跨门架式刚构体系钢轨道梁桥对桥墩尺寸及平曲线半径较为敏感,边跨跨度、中支点梁高、桥墩尺寸及平曲线半径对变截面连续刚构体系钢轨道梁桥的主梁中支点应力和桥墩配筋率的影响较大。
【总页数】6页(P64-69)【作者】李盼到;王新山;刘一平;程京伟【作者单位】北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京100082;大连理工大学桥梁工程研究所,辽宁大连116024;北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京100082;北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京100082【正文语种】中文【中图分类】U448.13;U442.5【相关文献】1.不同设计参数下刚构-连续组合曲线梁桥地震响应敏感性分析 [J], 揭志羽;卫星;李亚东;顾颖2.跨座式单轨刚构体系钢轨道梁的墩梁固结构造研究 [J], 徐艳玲;李盼到;王新山3.大跨PC连续刚构桥主梁关键设计参数影响分析 [J], 张维军4.梁拱组合体系加固某连续刚构桥受力分析 [J], 刘红科5.跨座式单轨交通轨道梁桥体系技术经济研究 [J], 邹家驹;赵晓波;刘宏伟;万静;田苗因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第2章 跨座式单轨车辆概述2.1 跨座式单轨车辆的特点、组成和主要技术参数2.1.1 跨座式单轨车辆的特点作为一种特殊的城市轨道交通模式,与普通城轨交通相比,跨座式单轨交通有着一定的特殊性,这种特殊性主要体现在线路和车辆系统上。
跨座式单轨交通线路上的特殊性主要体现在轨道梁和道岔上。
跨座式单轨交通的轨道梁不仅是承重的桥梁结构,约束列车行驶的轨道,同时也是牵引电网,信号系统等设备的载体,是集多种功能为一体、高精度的建筑结构;跨座式单轨道岔是集导向和承重与一体的结构,由可移动的钢制轨道梁、机电控制系统、梁上供电、信号设施等集成。
跨座式单轨车辆一般为4辆、6辆或8辆编组,两头设司机室。
车体采用铝合金大断面挤压型材及板材制造,可以有效减轻车辆自重。
采用防火性能好的材料制造座椅、地板等。
为降低车内噪声,并保持车内温度,在车体四周增加隔热隔声材料,在转向架周围车体下部的裙板上设置隔音壁。
列车采用直流供电,牵引系统与普通城轨列车并无较大差异。
最能体现单轨车结构的特别之处的设计为车体的转向架。
跨座式单轨车辆转向架(见图2-1-1)为无摇枕特殊结构的跨座式2轴转向架,车轴为单悬臂固定在转向架上,每根轴上装有2条走行轮,该走行轮为充入氮气的橡胶轮胎。
转向架两侧上方各有2条导向轮,下方各有1条稳定轮,均为充入空气的橡胶轮胎。
图2-1-1 跨座式单轨车辆转向架每辆车有2台转向架,动力转向架的每根轴由2台交流牵引电机驱动,转向架采用中心牵引装置,采用两级减速直角齿轮传动方式,电机到齿轮箱的联轴节为弹性联轴节,齿轮采用飞溅润滑方式,基础制动采用盘形制动。
转向架构架由侧梁、横梁、端梁及导向、稳定车轮的支撑架构成,构架采用钢板焊接结构,有足够的强度和刚度。
转向架与车体间的悬挂装置为空气弹簧,并装有横向减振器,具有良好的动力性能及乘坐舒适度。
由于跨座式单轨车辆的转向架装有3种轮胎:走行轮、导向轮及稳定轮,因此它的走行机理与传统的钢轮-钢轨系统完全不同。
Value Engineering0引言随着我国经济发展和城市化进程推进,急剧增加的城市人口数量给城市交通带来了巨大的挑战。
城市地面交通主要包括公共汽车、汽车、无轨电车和有轨电车。
由于线路条件和运营要求,造成了交通拥堵、环境污染、交通事故等严重的社会问题,以传统车辆为基础的公共交通运输方式已很难满足城市飞速发展和绿色交通的需要。
跨座式单轨交通是城市轨道交通的一种典型制式,具有爬坡能力强、转弯半径小、噪音低、制造周期短等优点,特别适合被应用于山地城市交通运输。
构架作为跨座式单轨车辆主要的承载部件,在运行过程中受到复杂交变应力,焊缝结构疲劳破坏为构架在服役期间的主要失效形式。
因此准确、快速地评估出构架焊缝疲劳寿命成为了列车安全运营的重要保障。
针对于跨座式单轨构架焊缝疲劳的评估,传统的方法没有考虑到构架自身动态特性对疲劳性能的影响。
跨座式单轨的轨道是采用PC 梁安装而成,相邻PC 梁之间采用指形板连接,图1为轨道梁指形板结构。
在运行期间,跨座式单轨车辆的构架不仅受到轨道梁路面的激励还会承受指形板的冲击。
为了进一步提高构架焊缝结构疲劳分析计算的精度,本文考虑构架结构固有动态特性对疲劳的影响,基于模态应力恢复法以及结构应力法建立一套对跨座式单轨构架焊缝结构进行疲劳计算分析的方法。
1当前的焊缝疲劳计算方法跨座式单轨构架的焊缝疲劳计算分析主要参照机车车辆构架焊缝的寿命分析方法。
聂文武基于英国标准BS7608和有限元分析技术,并考虑焊接因素的影响,对焊缝的疲劳寿命做出了评估[1]。
王浩宇针对转向架构架的焊接构架疲劳强度评估问题,对比分析了DVS 1612标准和BS7608标准两种疲劳强度评估方法,提出:基于BS7608标准的疲劳强度评估方法不适用于中、低缺口效应的焊缝[2]。
胡方阳等人讨论了基于热点应力的机车车辆焊缝疲劳评定方法,分析表明,热点应力法仅局限于焊接接头焊趾的疲劳强度评估[3]。
周张义分别基于名义应力法和热点应力法进行焊接构架纵向角接头疲劳累积损伤评估,结果表明基于名义应力法和热点应力法疲劳评估的结果偏于危险[4]。
跨坐式单轨列车与平移式道岔耦合作用力仿真分析杜子学;左长永;何希和【摘要】平移式道岔在整体成本、制造安装、维修保养和运行安全等方面都比关节可挠型等道岔有较大的优势.平移式道岔曲线梁在单轨列车快速通过时,水平方向要承受横向力,这就要求道岔梁与支撑台车之间的连接件具有足够的强度.利用动力学仿真软件ADAMS建立了单轨列车及平移式道岔的仿真模型.通过分析单轨列车与平移式道岔曲线梁的耦合作用力,计算出该连接件所受的最大横向力,进而为准确设计连接件的动载荷强度提供参考数据.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2014(017)006【总页数】4页(P42-45)【关键词】跨坐式单轨列车;平移式道岔;连接件;耦合作用力【作者】杜子学;左长永;何希和【作者单位】重庆交通大学轨道交通研究院,400074,重庆;重庆交通大学轨道交通研究院,400074,重庆;重庆市城市单轨工程技术研究中心,401122,重庆【正文语种】中文【中图分类】U213.6;U232;U211.5目前,我国跨坐式单轨交通普遍使用的道岔类型有两种:关节型道岔和关节可挠型道岔。
但这两种道岔存在构造复杂、设备购置费用高、维修保养要求严格等缺点。
国际上首次由重庆市轨道交通设计研究院研制的平移式道岔在整体成本、制造安装、维修保养和运行安全等方面都比前两种道岔有较大的优势。
平移式道岔曲线梁在单轨列车快速通过时,水平方向要承受横向力。
这就要求道岔梁体与支撑台车之间的连接件具有足够的强度。
现行平移道岔均是按静载荷来计算上述连接件的强度,而实际上上述连接件的强度应该采用车辆过道岔时的动载荷强度作为判据。
为了较准确计算上述连接件的动载荷强度,首先必须确定车辆过道岔时的动载荷,为此,重庆市轨道交通设计研究院提出了计算跨坐式单轨列车以30 km/h匀速通过平移式道岔(10‰的坡度)时上述连接件所受最大动态横向力的要求,进而为准确设计上述连接件的动载荷强度提供参考数据。
中国现代有轨电车与跨座式单轨的对比分析近年来,现代有轨电车以节能环保、安全便捷、低噪音等优势受到众多城市的青睐。
相比地铁来说,现代有轨电车的规划审批工作相对简单,线网规划只需获得当地省级发改委批复即可,单条线路的工可批复获得当地市发改委批复即可,故全国多个城市的现代有轨电车建设方兴未艾。
在各大城市大力发展现代有轨电车的同时,要理性看待其缺点和不足。
每一种交通制式都有其适宜的发展条件,不应盲目追求“时髦”。
本文以目前已运营的现代有轨电车为切入点,分析其优势及限制因素,与跨座式单轨进行了对比和分析。
一我国现代有轨电车发展现状有轨电车曾经风靡全球,随后因家用小汽车的普及而逐渐消失在公众的视野中,然而,随着汽车能源紧张和环境污染问题日益凸显,有轨电车的发展再遇良机。
现代有轨电车相对于传统有轨电车在车辆改造、占用路权、信号控制等方面做出了巨大的改进,因具有环保、节能、舒适等特点以及相对地铁更低的造价、更短的工期等优势成为公共交通发展的新趋势。
目前欧洲约30个国家的100多个城市、北美超过30个城市运营有轨电车,其成为城市公共交通骨干形式之一。
据不完全统计,截至2016年12月底,中国共有大连、天津、上海、沈阳、长春、苏州、南京、广州、淮安、青岛10个城市开通运营了15条有轨电车线路(含传统意义的有轨电车线路),运营里程177.47公里,车站258个。
同时,苏州、兰州、红河州、青海、三亚、北京、佛山、南京、沈阳、珠海、武汉、成都、深圳、上海、黔南州、南平等地区的24条有轨电车线路正处于建设阶段,建设的里程约为385公里。
国内大部分城市已建成运营的有轨电车线路均为单一线路,其功能定位大多为在城市新区或郊区作为轨道交通的延伸和补充线路,部分作为中等城市公交骨干线路,少数则作为景观线路。
表1 国内部分城市现代有轨电车线路概况二我国现代有轨电车发展现状评估随着现代有轨电车的普及,我国部分城市在没有考虑有轨电车适用性的前提下就争相开展有轨电车项目,对有轨电车的功能定位缺乏全面认识,存在一定的片面性和盲目性,因此需要审视有轨电车发展的限制因素。
轨道动力车车架结构强度与刚度分析轨道动力车车架是承载整个车身和动力系统的重要组成部分,具有承受载荷和保持稳定的功能。
其结构强度和刚度的分析是保证车辆运行安全和稳定性的重要环节。
在轨道动力车车架结构强度分析中,首先要确定车辆在不同工况下所受到的载荷。
这些载荷可以分为静载荷和动载荷两类。
静载荷包括车身自重、乘客和货物的重量以及车辆在弯道或斜坡上受到的加速度产生的惯性力。
动载荷则是指车辆在行驶过程中受到的振动力和冲击力。
通过计算这些载荷的大小和方向,可以确定车架在不同工况下的受力状态。
在结构强度分析中,需要使用有限元分析方法对车架进行建模。
这种方法可以将车架分割成许多小单元,然后对每个单元的应力和应变进行计算。
根据梁理论和材料力学原理,可以得到车架结构的应力和应变分布情况。
通过比较这些应力和应变的大小与材料的极限强度和变形性能,可以评估车架的结构强度。
结构刚度是指车架在受力后的变形程度。
车架的刚度分析需要考虑车架的整体刚度和局部刚度。
整体刚度是指车架的整体刚度性能,包括车身的弯曲刚度和扭转刚度。
局部刚度是指车架的局部刚度性能,例如连接件和节点的刚度。
通过对车架进行有限元分析,可以得到不同工况下车架的位移和变形情况。
根据车辆运行的要求,可以评估车架的刚度是否符合设计要求。
为了保障轨道动力车的运行安全和稳定性,车架结构的强度和刚度分析必不可少。
这些分析结果可以为车辆的设计和优化提供依据,保证车架的结构强度和刚度符合运行要求。
还可以为车辆的检修维护提供指导,及时发现并解决车架结构存在的问题,确保车辆运行的安全性和可靠性。
重庆轻轨较新线倒T形PC轨道梁设计研究.摘要:曲线桥是立交桥和高架桥的一种重要的结构形式,在交通运输中起着重要作用。
主要研究重庆轻轨倒T形曲线PC轨道梁桥的结构特点,并对其受力特性进行分析研究。
关键词:高架桥;倒T形;PC轨道梁;重庆轻轨1 概述重庆市轻轨线路纵贯长江和嘉陵江间狭长的渝中半岛,穿行于中梁山至真武山之间的低丘地带,总长14.35km。
沿途共有14个车站、2个主变电所、1个车辆段、1个控制中心。
重庆轻轨较新线一期工程在我国首次采用跨座式单轨交通系统,其轨道梁既是车辆的承重结构,又是车辆运行的轨道,因此设计时除必须确保轨道梁的强度、刚度外,还必须确保轨道梁的线形精度。
倒T形PC轨道梁是跨座式单轨交通系统轨道梁中具有突出特点的一种新型结构形式,具有跨越能力强、刚度大、噪声低、防腐性好、耐久性高的优点,为城市单轨交通跨越既有城市构筑物的首选方案之一。
由于受线路平纵断面、既有城市立交桥净空和车辆限制,以及腰部安装接触网汇流牌需要,倒T形PC轨道梁的上部尺寸必须满足85cm×150cm的断面尺寸及相应的平面曲线,而且行车的净空也有特殊要求(即上述梁断面上方及左右都不能有障碍物),结构高度也受到限制。
因此,跨座式单轨交通系统倒T形PC轨道梁的设计是一项全新的、具有较高设计难度的工作。
重庆轻轨较新线一期工程于大堰村维修基地出入段线路跨越长江二桥北引道处,由于受地形、地物控制须采用较大跨度,且线路位于曲线上,因而入段线采用跨度为33.608m和29.8m的2跨倒T形PC简支轨道梁;出段线采用跨度为40m的3跨倒T形PC简支轨道梁。
由于跨座式单轨交通在我国实施尚属首次,跨座式单轨交通系统倒T形PC轨道梁为国内首创,目前在国内外均无设计标准,更没有“倒T形PC轨道梁”的设计资料和相关范例。
因此,跨座式单轨交通系统倒T形PC轨道梁的设计研究是一项艰巨的创新工作。
目前,根据日本和马来西亚的经验,跨座式单轨交通系统PC简支轨道梁的跨度都不超过22m,更大的跨度采用钢结构或连续梁结构。