无碴轨道高速铁路最小曲线半径研究_pdf
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高速铁路是当代铁路发展的必然,自,以日本的新干线、法国高速铁路 (TGV)和德国的城际高速列车(ICE)为代表的高速铁路投入运营以来,“安 全、服务、效率’’的技术经济特点为铁路发展带来了新的机遇。截止2004 年10月,全世界已将高速铁路建成并投入运营的国家有日本(2196km), 法国(1541/an),德国(916/on)等9个,线路总长度6497bn。在三个高 速铁路技术的原创国中,日本、法国高速铁路采用客运专线运输组织模式, 德国高速铁路早期为客货共线,近期为客货专线运输组织模式,日本新干线 与既有线不兼容,自成体系,运输组织采用综合调度集中模式,高速线上只 运行不同速度高速列车。法国高速客运专线和既有线互相衔接,运输组织采 用分级调度方式,高速列车除在高速客运线上运行外,还可以根据客流特点 到既有线按允许速度运行,普通速度列车则不允许到高速线行驶。
system,such as speed,ultrahigh.According 4to the line parameters of
High-Speed Railways in the world,computed the Lowest Radius,got the suggested datas,which were compared with the Lowest Radius in High-Speed
年份
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1990
营业里程 31365 30782 29689 24892 19229 18144 17690 16588
表1-2美国铁路营业里程的变化(单位:/on)
年份
1916
1929
1947
1951
1955
1970
1980
1987
列车速度达不到250km/h就无法与飞机竞争。铁路没有了速度优势,就失去
了竞争的基础。
,
少数国家为了降低经营亏损、节约开支,相继拆除或封闭了一些运量较 少的铁路。因此,世界铁路网规模减小,市场份额不断萎缩。表1-1"-'1-4
便反应了这段时期世界铁路发展的历程哺1
表卜l英国铁路营业里程的变化(单位:砌)
Key Words:Hi曲·Speed Railway, Ballastless Track,j Lowest Radius
西南交通大学硕士研究生学位论文
第1页
第1章绪论
1。1引言
世界上第一条铁路于1825年诞生在英国,至今已有180多年的历史。
由于当时火车由蒸汽机车牵引,其速度大大高于轮船和马车的速度,并具有 运量大、可靠性高等优点,使铁路在19世纪末到20世纪初得到迅速的发展。
Railway construction.
In this paper,the background,situation and significance for High—Speed Railway in the world was det枷ed,SUch as in Japan,in France,in Germany and in China.Compared the Ballast Track with Ballastless Track and made all
analysis to them,then studied the line parameters of High—Speed Railways in the
world.
.
To analyse significance of Lowest Radius in High—Speed Railway construction and various factors which influenced it in different transportation
environment and investment.At present,there is less research to it,and I analysed it in depth in the text,which will provide some reference in High-Speed
营业里程 408745 401338 363320 359490 355064 331880
288000
260423
一级铁路
369310 345070 343360 340240 316130
265200 212742
表1-3一些国家铁路运输所占客运市场的份额(单位:Jb,|)
美国
英国
德国
日本
俄罗斯.
高速铁路以其迅速高效、节能环保、安全舒适等优越性,引起了世界各
国的重视,从20世纪初到20世纪50午代,德国、法国、日本等国家开展 了大量的关于高速铁路的理论研究与试验工作。1903年10月27日,德国用 电动车首创了试验速度达到210/an/h的历史记录;从1954年开始,法国首 先进行了大量的采用电力机车牵引列车的高速试验,在同年的2月21日用 CC7121号电力机车创造了243kmIh的记录,在1955年3月28日又创造了 331/onlh的当时世界铁路的最高速度记录;1963年3月30日,日本在新干 线的试验段创造了256/onth的本国记录;1974年8月10日,美国创造了 410/on/h的铁路最高速度记录;1989年12月5日,法国在TGV线创造了
分析了最小曲线半径在高速铁路建设中的意义以及在不同的运营模式 中影响它的因素一速度目标、超高等,根据国内外(包括在建的线路)高速 铁路线路参数,分析计算了无碴轨道高速铁路中超高、最小曲线半径,并与 有碴轨道高速铁路相应参数进行比较,提出了建议值,指出在无碴轨道线路 中,可以选取比有碴轨道线路小的曲线半径值;
1.2国外高速铁路建设和发展状况
高速铁路在国际上有不同的定义标准。1970年日本政府第71号法令中 将高速铁路定义为列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁路; 1985年联合国欧洲经济委员会在国际铁路干线协议中将新建高速客运专线
的最高速度规定为300/an lh及以上,新建客货混运线路最高速度为 250/anIh及以上;国际铁路联合会(UIC)提出的高速铁路定义是最高速度至 少应达到250kmIh的新建专线或最高速度达到200/an/h的既有线。
我国铁路运输作为交通运输业的骨干,在国民经济中发展中起着十分重 要的作用,但与发达国家相比在技术和管理方面都还有着较大的差距。我国 在跟踪研究国外高速铁路技术发展的同时,大力加强既有线改造以提高列车 运行速度。广深铁路经过三年多的改建,于1994年12月24日开通运营, 最高运行速度160bn/h,后来又引进了瑞典的X2000摆式列车,最高速度提 高到了200/anIh。1995年6月28日,铁道部作出了在既有繁忙干线提速的 重大决定,目标是将旅客列车最高速度提高到140]anlh~160bn/h,货物 列车的最高速度提高到85/an/h--一90km/h。自1996年2004年,从沪宁线 提速开始,先后经过全国范围的五次大提速,实现了上述的目标。2006年进
管道运输。)
_t
20世纪70年代,世界范围内出现了能源危机,石油短缺、公路堵塞、
交通事故频繁、环境污染也日益严重,成为了全球性的社会问题。据国外相 关分析,公路运输产生的废气对环境的污染是铁路运输的30倍,从安全方 面来看,根据日本的统计,汽车和飞机的事故发生率分别是铁路的8.6倍和 7.1倍。因此,许多国家有远见的人士又开始重新认识铁路的地位,特别是
由此可以看出,高速铁路已进入一个快速发展的时期n】。
1.3国内高速铁路建设和发展状况
1.3.1概况 在我国,随着国民经济的不断发展和人民物质文化生活水平的提高,人
与人之间的交往越来越频繁,人们对于速度的追求也越来越高,物资交流也 随之增加,但中国目前的铁路网还远远不能满足客货的需求,尤其在京津塘、 长江三角州、珠江三江州等发达地区,铁路运量不足的矛盾尤为突出。
世界上第一条高速铁路一日本东海道新干线自1964年10月成功运营以来, 高速铁路以其速度快、运量大、能耗低、污染轻、占地少以及安全舒适等综
合优势,带来了巨大的经济和社会效益,向世界展示了高技术发展的前景。 法国、德国、意大利等国纷纷开始大力研究高速铁路,应用现代高新技术建 设铁路已成为21世纪铁路发展的大趋势。
same time,wrote a program of computation for it.
On the basis of previous work,introduced several primary Ballastless Track models and made a model of Plank Track which was analysed by Ansys, And computed displacement of Plank Track structure,drew the displacement 乒aphs,which verified the rationality of suggested datas again.
关键词:高速铁路、无碴轨道、,最小曲线半径
西南交通大学硕士研究生学位论文 Abstract
第1I页
The Lowest Radius is one of the most important line parameters
during Railway construction,it will influence lots of factors,such as security,
西南交通大学硕士研究生学位论文
摘要
第t页
最小曲线半径是线路设计的重要参数之一,它的选取,将直接影响到铁 路安全、环保、投资等很多方面。目前,对于无碴轨道高速铁路最小曲线半 径值的研究较少,本文针对这一参数,进行深入研究分析,将对高速铁路的 建设起到~定的参考作用。
本文中,详细叙述了国内外高速铁路的发展背景、状况和意义,例如日 本、德国、法国以及中国等国家和地区高速铁路的建设;对无碴轨道与有碴 轨道进行比较,详细分析了无碴轨道的结构特点;对各国高速铁路线路参数 进行分析研究。
西南交通大学硕士研究生学位论文
第3页
482.4lanlh的世界记录;1990年5月18日,法国又在TGV大西洋线创造了 515.3kmlh的世界铁路的最高速度记录。世界铁路的发展史是一个不断提高 列车速度的创新历程,同时由于建设高速铁路需要庞大的资金和雄厚的技术 基础,它主要是在发达的资本主义国家发展起来的。
0.6
6.5
7.6
32.3
30.O
(表中,英国为2000年的数据,:其它均为1999年的数据。)
西南交通大学硕士研究生学位论文
第2员
表1q一些国家铁路运输所货运市场的份额(单位:/an)
美国
英国‘
德国 : 日本
俄罗斯
40.3
7.4
14.5
4.2
36.3
一(表中,日本为1998年的数据,其它均为1999年的数据,俄罗斯还包括
分析计算了列车运行在曲线上时,轨道系统的受力状况,包括垂向荷载、 横向荷载、纵向荷载以及扣压力,从安全、舒适指标验证了前面建议值的合 理性,并编写了相应的分析计算程序;
.介绍了几种主要的无碴轨道模型,建立了板式轨道模型,应用Ansys软 件对其进行仿真分析,计算了板式轨道各结构层的位移,并绘制曲线图,从 而进_步验证了所取参数的合理性。
Railway with Ballast Track..And pointed out the lower datas call be used in it.
To analyse load situation in the system of track,for example,veaical
loads,lateral loads and SO On and verify the rationality of suggested datas,at the
20世纪初,全世界铁路曾达到127万/an,仅美国就有4l万/on,对推动社 会和经济的发展发挥了重要作用。20世纪中叶,随着高速公路和喷气式客机 的出现,交通工具越来越多样化和现代化,铁路运输陷入了“夕阳产业’’的
困境。研究表明,在300/an以内的近距离,如果铁路的平均速度达不到 100/an/h,就无法与高级路面的汽车运输竞争,在500,-一800bn的中距离内,
system,such as speed,ultrahigh.According 4to the line parameters of
High-Speed Railways in the world,computed the Lowest Radius,got the suggested datas,which were compared with the Lowest Radius in High-Speed
年份
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1990
营业里程 31365 30782 29689 24892 19229 18144 17690 16588
表1-2美国铁路营业里程的变化(单位:/on)
年份
1916
1929
1947
1951
1955
1970
1980
1987
列车速度达不到250km/h就无法与飞机竞争。铁路没有了速度优势,就失去
了竞争的基础。
,
少数国家为了降低经营亏损、节约开支,相继拆除或封闭了一些运量较 少的铁路。因此,世界铁路网规模减小,市场份额不断萎缩。表1-1"-'1-4
便反应了这段时期世界铁路发展的历程哺1
表卜l英国铁路营业里程的变化(单位:砌)
Key Words:Hi曲·Speed Railway, Ballastless Track,j Lowest Radius
西南交通大学硕士研究生学位论文
第1页
第1章绪论
1。1引言
世界上第一条铁路于1825年诞生在英国,至今已有180多年的历史。
由于当时火车由蒸汽机车牵引,其速度大大高于轮船和马车的速度,并具有 运量大、可靠性高等优点,使铁路在19世纪末到20世纪初得到迅速的发展。
Railway construction.
In this paper,the background,situation and significance for High—Speed Railway in the world was det枷ed,SUch as in Japan,in France,in Germany and in China.Compared the Ballast Track with Ballastless Track and made all
analysis to them,then studied the line parameters of High—Speed Railways in the
world.
.
To analyse significance of Lowest Radius in High—Speed Railway construction and various factors which influenced it in different transportation
environment and investment.At present,there is less research to it,and I analysed it in depth in the text,which will provide some reference in High-Speed
营业里程 408745 401338 363320 359490 355064 331880
288000
260423
一级铁路
369310 345070 343360 340240 316130
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表1-3一些国家铁路运输所占客运市场的份额(单位:Jb,|)
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英国
德国
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高速铁路以其迅速高效、节能环保、安全舒适等优越性,引起了世界各
国的重视,从20世纪初到20世纪50午代,德国、法国、日本等国家开展 了大量的关于高速铁路的理论研究与试验工作。1903年10月27日,德国用 电动车首创了试验速度达到210/an/h的历史记录;从1954年开始,法国首 先进行了大量的采用电力机车牵引列车的高速试验,在同年的2月21日用 CC7121号电力机车创造了243kmIh的记录,在1955年3月28日又创造了 331/onlh的当时世界铁路的最高速度记录;1963年3月30日,日本在新干 线的试验段创造了256/onth的本国记录;1974年8月10日,美国创造了 410/on/h的铁路最高速度记录;1989年12月5日,法国在TGV线创造了
分析了最小曲线半径在高速铁路建设中的意义以及在不同的运营模式 中影响它的因素一速度目标、超高等,根据国内外(包括在建的线路)高速 铁路线路参数,分析计算了无碴轨道高速铁路中超高、最小曲线半径,并与 有碴轨道高速铁路相应参数进行比较,提出了建议值,指出在无碴轨道线路 中,可以选取比有碴轨道线路小的曲线半径值;
1.2国外高速铁路建设和发展状况
高速铁路在国际上有不同的定义标准。1970年日本政府第71号法令中 将高速铁路定义为列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁路; 1985年联合国欧洲经济委员会在国际铁路干线协议中将新建高速客运专线
的最高速度规定为300/an lh及以上,新建客货混运线路最高速度为 250/anIh及以上;国际铁路联合会(UIC)提出的高速铁路定义是最高速度至 少应达到250kmIh的新建专线或最高速度达到200/an/h的既有线。
我国铁路运输作为交通运输业的骨干,在国民经济中发展中起着十分重 要的作用,但与发达国家相比在技术和管理方面都还有着较大的差距。我国 在跟踪研究国外高速铁路技术发展的同时,大力加强既有线改造以提高列车 运行速度。广深铁路经过三年多的改建,于1994年12月24日开通运营, 最高运行速度160bn/h,后来又引进了瑞典的X2000摆式列车,最高速度提 高到了200/anIh。1995年6月28日,铁道部作出了在既有繁忙干线提速的 重大决定,目标是将旅客列车最高速度提高到140]anlh~160bn/h,货物 列车的最高速度提高到85/an/h--一90km/h。自1996年2004年,从沪宁线 提速开始,先后经过全国范围的五次大提速,实现了上述的目标。2006年进
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20世纪70年代,世界范围内出现了能源危机,石油短缺、公路堵塞、
交通事故频繁、环境污染也日益严重,成为了全球性的社会问题。据国外相 关分析,公路运输产生的废气对环境的污染是铁路运输的30倍,从安全方 面来看,根据日本的统计,汽车和飞机的事故发生率分别是铁路的8.6倍和 7.1倍。因此,许多国家有远见的人士又开始重新认识铁路的地位,特别是
由此可以看出,高速铁路已进入一个快速发展的时期n】。
1.3国内高速铁路建设和发展状况
1.3.1概况 在我国,随着国民经济的不断发展和人民物质文化生活水平的提高,人
与人之间的交往越来越频繁,人们对于速度的追求也越来越高,物资交流也 随之增加,但中国目前的铁路网还远远不能满足客货的需求,尤其在京津塘、 长江三角州、珠江三江州等发达地区,铁路运量不足的矛盾尤为突出。
世界上第一条高速铁路一日本东海道新干线自1964年10月成功运营以来, 高速铁路以其速度快、运量大、能耗低、污染轻、占地少以及安全舒适等综
合优势,带来了巨大的经济和社会效益,向世界展示了高技术发展的前景。 法国、德国、意大利等国纷纷开始大力研究高速铁路,应用现代高新技术建 设铁路已成为21世纪铁路发展的大趋势。
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On the basis of previous work,introduced several primary Ballastless Track models and made a model of Plank Track which was analysed by Ansys, And computed displacement of Plank Track structure,drew the displacement 乒aphs,which verified the rationality of suggested datas again.
关键词:高速铁路、无碴轨道、,最小曲线半径
西南交通大学硕士研究生学位论文 Abstract
第1I页
The Lowest Radius is one of the most important line parameters
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西南交通大学硕士研究生学位论文
摘要
第t页
最小曲线半径是线路设计的重要参数之一,它的选取,将直接影响到铁 路安全、环保、投资等很多方面。目前,对于无碴轨道高速铁路最小曲线半 径值的研究较少,本文针对这一参数,进行深入研究分析,将对高速铁路的 建设起到~定的参考作用。
本文中,详细叙述了国内外高速铁路的发展背景、状况和意义,例如日 本、德国、法国以及中国等国家和地区高速铁路的建设;对无碴轨道与有碴 轨道进行比较,详细分析了无碴轨道的结构特点;对各国高速铁路线路参数 进行分析研究。
西南交通大学硕士研究生学位论文
第3页
482.4lanlh的世界记录;1990年5月18日,法国又在TGV大西洋线创造了 515.3kmlh的世界铁路的最高速度记录。世界铁路的发展史是一个不断提高 列车速度的创新历程,同时由于建设高速铁路需要庞大的资金和雄厚的技术 基础,它主要是在发达的资本主义国家发展起来的。
0.6
6.5
7.6
32.3
30.O
(表中,英国为2000年的数据,:其它均为1999年的数据。)
西南交通大学硕士研究生学位论文
第2员
表1q一些国家铁路运输所货运市场的份额(单位:/an)
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英国‘
德国 : 日本
俄罗斯
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一(表中,日本为1998年的数据,其它均为1999年的数据,俄罗斯还包括
分析计算了列车运行在曲线上时,轨道系统的受力状况,包括垂向荷载、 横向荷载、纵向荷载以及扣压力,从安全、舒适指标验证了前面建议值的合 理性,并编写了相应的分析计算程序;
.介绍了几种主要的无碴轨道模型,建立了板式轨道模型,应用Ansys软 件对其进行仿真分析,计算了板式轨道各结构层的位移,并绘制曲线图,从 而进_步验证了所取参数的合理性。
Railway with Ballast Track..And pointed out the lower datas call be used in it.
To analyse load situation in the system of track,for example,veaical
loads,lateral loads and SO On and verify the rationality of suggested datas,at the
20世纪初,全世界铁路曾达到127万/an,仅美国就有4l万/on,对推动社 会和经济的发展发挥了重要作用。20世纪中叶,随着高速公路和喷气式客机 的出现,交通工具越来越多样化和现代化,铁路运输陷入了“夕阳产业’’的
困境。研究表明,在300/an以内的近距离,如果铁路的平均速度达不到 100/an/h,就无法与高级路面的汽车运输竞争,在500,-一800bn的中距离内,