轨道结构分析模型的探讨

第17卷　第4期

2004年12月石家庄铁道学院学报JOURNALOFSHIJIAZHUANGRAILWAYINSTITUTYVol.17　No.4Dec.2004

轨道结构分析模型的探讨梁智　1,2,　段树金1

(1.石家庄铁道学院土木工程分院,河北石家庄　050043;2.同济大学桥梁工程系,上海　200092)

　　摘要:指出了Winkler假设在模拟有碴轨道结构时的缺陷,提出用单向弹性支承交叉梁系模型分析轨道结构,并与弹性支承交叉梁系模型的计算结果进行比较,显示出本文的方法能够更真实地模拟实际结构的受力状况。

关键词:有碴轨道结构;分析模型;弹性支承交叉梁系;中图分类号:U211.5　文献标识码:A　(005704

1　引言

,只能给出其近似值,而且不能反映体[,更真实地模拟了荷载作用下的轨道结构受力状态,。将对有碴轨道结构计算模型进行进一步探讨,提出用单向弹性支承交叉梁系模型分析轨道结构,并与弹性支承交叉梁系模型的计算结果进行比较。

2　Winkler假设的不真实性[2]

Winkler假设规定,如图1所示的弹性基础连续梁在荷载作用下,不论是向下挠曲,还是向上挠曲,基础反力均按同一比例常数与连续梁的位移成比例。

对于弹性点支承连续梁,国内外采用的仍然是Winkler

假设,即弹性支点的反力与连续梁的线位移成比例,反力R

与位移y的依赖关系为

(1)R=-Dy图1　Winkler假设连续梁

式中,D为弹性支点的刚度系数。

Winkler假设与连续梁的实际反力与位移关系不相符之处如下:

连续梁向下挠曲和向上挠曲时遵从同一反力-位移特性关系式,这是不符合实际情况的。实际上,如图1所示的连续梁向下挠曲和向上挠曲时,基础反力与位移的依赖关系是迥然不同的。当连续梁向下挠曲时,显然连续梁受到向上的基础反力,但是,当向上挠曲时,弹性基础并不能给连续梁施以向下的拉力,这时的基础反力是等于零的。

在通常采用的数值模拟计算中,使用更多的是弹性点支承连续梁,如图2所示,这种计算模型也存在相同的缺陷。这两种情况下的反力与位移的关系均为正比例关系,而且比例常数相同,即均采用同一表达式表达,反力-位移曲线是图3(a)中所示的过原点直线。但实际上向下挠曲和向上挠曲时,支点反力与位移的依赖关系是不同的,如图3(b)中所示的直线。

收稿日期:20040409

作者简介:梁智　　男　1978年6月出生　博士研究生