跨座式关节型道岔梁静、动力学及疲劳寿命分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2015.01.01

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (1): 1-5.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2015.01.01

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跨座式关节型道岔梁静、动力学及疲劳寿命分析

王智祥^1,2，朱明¹，张继祥^1,2

1.重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074； 2.重庆交通大学重庆市特种船舶数字化设计与制造工程技术研究中心，重庆 400074

收稿日期:2014-01-16 修回日期:2014-07-07 出版日期:2015-02-15 发布日期:2015-03-10
作者简介:王智祥（1955—），男，四川资阳人，教授，主要从事先进制造技术与应用、船舶数字化设计与制造方面的研究。E-mail：wzx@cqjtu.edu.cn。

Static, Dynamic and Fatigue Life Analysis of Straddle Type Joint Turnouts Beam

Wang Zhixiang^1,2, Zhu Ming¹, Zhang Jixiang^1,2

1.College of Mechatronics & Automobile Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 2. Chongqing City Special Ship Digital Design & Manufacturing Engineering Technology Research Center, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

Received:2014-01-16 Revised:2014-07-07 Online:2015-02-15 Published:2015-03-10

摘要/Abstract

摘要： 采用ANSYS Workbench软件，对关节型五开道岔梁的3号段进行了静强度、模态及疲劳寿命分析。分析得到：道岔梁在静载荷作用下的等效应力最大值是52.44 MPa，小于材料的屈服强度极限；变形最大处在梁的中上部，约0.29 mm；存在明显的应力集中点，发生在焊接位置；1阶振型固有频率值约为51 Hz；道岔梁疲劳寿命仿真结果是49.6 a。研究表明：道岔梁在静载作用下的强度满足使用要求；模态分析中前3阶振型的变形位置与静强度分析显示的变形区域重合，该处需加强刚度；道岔梁疲劳寿命符合钢结构25 a的寿命设计要求。

关键词: 桥梁工程, 道岔梁, 模态分析, 强度

Abstract: The static, modal and fatigue life analysis of the third segment of joint five-switch beam has been studied by the ANSYS Workbench. The analysis displayed that the maximum equivalent stress under static loads is 52.44MPa, less than the yield limit strength of the material. Maximum deformation is about 0.29mm in the upper beam. There is obvious stress concentration point occurred in the welding position. Frequency of the first modal is about 51Hz. The simulation result of switch beam’s fatigue life is 49.6 years. The results of analysis show that the static strength of the switch beam meets requirements. The deformation position of the first three modes in modal analysis coincides with the static strength deformation. The rigidity of this position needs to be strengthened. The fatigue life of switch beam satisfies the requirement of 25 years life of steel structure.

Key words: bridge engineering, switch beam, modal analysis, strength

中图分类号:

U441+.4

王智祥，朱明，张继祥. 跨座式关节型道岔梁静、动力学及疲劳寿命分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2015, 34(1): 1-5.

Wang Zhixiang, Zhu Ming, Zhang Jixiang. Static, Dynamic and Fatigue Life Analysis of Straddle Type Joint Turnouts Beam[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2015, 34(1): 1-5.

参考文献

［1］ GB 50458—2008 跨座式单轨交通设计规范［S］.北京:中国建筑工业出版社,2008.
GB 50458—2008 Code for Design of Straddle Monorail Transit［S］.Beijing:China Architecture & Building Press,2008.
［2］杨佑发,王立福.跨座式单轨交通箱形钢轨道梁动力特性研究［J］.桥梁建设,2004(2):12-14.
Yang Youfa,Wang Lifu.Study of dynamic behavior of steel box rail beam for straddle type monorail transit［J］.Bridge Construction,2004(2):12-14.
［3］时瑾.不同型式磁浮轨道梁动力响应分析［J］.中国科技论文在线,2012,7(11):841-845.
Shi Jin.Dynamic response of different guide way structures of maglev［J］.Sciencepaper Online,2012,7(11):841-845.
［4］牛均宽.跨座式关节型道岔梁静力分析及制造工艺性研究［J］.桥梁,2006(10):60-63.
Niu Junkuan.Static analysis and manufacturing study of the straddle type joint turnouts beam［J］.Bridge,2013(10):60-63.
［5］李振华.跨座式单轨交通平移式道岔静、动力学分析［D］.北京:北京交通大学,2010.
Li Zhenhua.Static & Dynamic Analysis of Translational Switch in Straddle-Monorail［D］.Beijing:Beijing Jiaotong University,2010.
［6］顾行涛.高速磁浮车辆-道岔梁耦合振动建模与仿真分析［D］.成都:西南交通大学,2009.
Gu Xingtao.Modeling and Simulation of Coupling Vibration Between High-Speed Maglev Vehicle and Switch Beam［D］.Chengdu:Southwest Jiaotong University,2009.
［7］方向威,吴明达.机械工程材料性能数据手册［M］.北京:机械工业出版社,1994.
Fang Xiangwei,Wu Mingda.Handbook for Performance Data of Mechanical Engineering Materials［M］.Beijing:China Machine Press,1994.
［8］ GB 50017—2003 钢结构设计规范［S］.北京:中国标准出版社,2003.
GB 50017—2003 Code for Design of Steel Structures［S］.Beijing:Standards Press of China,2003.
［9］易晋生,顾安邦,王小松.车桥耦合振动理论在桥面不平度研究中的应用［J］.重庆交通大学学报：自然科学版,2013,32(4):560-563.
Yi Jinsheng,Gu Anbang,Wang Xiaosong.Application of vehicle-bridge coupling vibrations theory in the study of bridge surface roughness［J］.Journal of Chongqing
Jiaotong University:Natural Science,2013,32(4):560-563.
［10］周水兴,满泽联,周光强,等.连续刚构桥组合式桥墩临界荷载分析［J］.重庆交通大学学报:自然科学版,2014,33(1):17-20.
Zhou Shuixing,Man Zelian,Zhou Guangqing,et al.Critical load of combined pier for continuous rigid frame bridge［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University:Natural Science,2014,33(1):17-20.

[1]	周建庭1,2，黎娅2，张洪2，夏润川2，杨文琦2. 基于自发漏磁检测的钢绞线两点腐蚀试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 74-81.
[2]	张华1，张正琦2 ，程高3，4，田伯科1. 黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 93-98.
[3]	董玉文1，彭亮2，谢辉1. 橡胶粉对混凝土抗冻耐久性的影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 112-117.
[4]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[5]	郑植1,2，耿波2，袁佩2，李嵩林2，胡正涛3. 桥墩复合材料防船撞装置新型连接试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 66-73.
[6]	张阳1，屈少钦1，卢九章2，霍文斌3. UHPC纤维定向法及对受拉性能影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 74-80.
[7]	傅立磊. 基于随机激励响应的参数识别相关函数法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 70-75.
[8]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[9]	梁宗保1，柴洁1，纳守勇2，马天立1，唐玉1. 基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 78-83.
[10]	唐启智1,辛景舟1,2,周建庭1,付雷1,3,张俊4. 基于时序分析的锈蚀RC拱损伤识别：仿真与验证[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 69-77.
[11]	戎贤1,2，杨洪渭1，张健新1,2. 带钢端头的装配式混凝土梁柱中节点滞回性能试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 78-82.
[12]	刘小会，许杨，陈思甜，徐略勤. 人行悬索桥地震响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 65-71.
[13]	琚利平1，王银辉2，陆晓宏3，单继栋4. 行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 72-78.
[14]	王桢1,2，周建庭1,3，张劲泉1,4，吴海军1，吴月星1. 现浇分段长度对万吨级平转斜拉桥受力的影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 44-52.
[15]	郝宪武，舒鹏，郝键铭. 大跨度非对称悬索桥的静风稳定性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 53-59.

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