DBJT36-060-2021 胶轮有轨电车交通系统技术标准.pdf

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6.2.5一般情况缓和曲线采用超高时变率设计原则:

L≥ hxv 3.6 ×f

参考地铁、APM、磁悬浮等相关规范设计原则,按相同舒适 度考虑《同步电机励磁系统:电力系统研究用模型》GB T 7409.2-2007,超高时变率取值f=0.0279rad/s;困难情况采用《跨座 式单轨交通设计规范》计算方法:

6.3.2线路最大坡度主要根据地形条件和车辆性能确定。胶轮

6.3.2线路最无坡度主要根据地形条件和车辆性能确

6.3.2线路最天坡度主要根据地形条件和车辆性能确定。胶轮 有轨电车交通车辆采用橡胶轮胎,粘着力大,爬坡能力强。参照 国内外已建线路的相关标准和运营情况,确定最大坡度采用 6%。不载荷运行区段和车场线,阻力小最大坡度可达到10%

6.3.3在条件允许情况下尽可能取较小值,根据线路行车速度 和乘客舒适度进行匹配

6.3.3在条件允许情况下尽可能取较小值,根据线路行车连

6.3.4地面站及高架站排水较易处理,为使车站停车平稳,便

于安全门等设备的安装,宜设在平坡上。为了地下站隧道内排水 顺畅,结合胶轮有轨电交通轮轨粘着力大的特点,可将车站设在 2/1000~3/1000的坡道上。

本章主要对胶轮有轨电车的道岔进行了一般规定、类型、设 备、设计等方面的规定。

8.1.9胶轮有轨电车交通系统车站一般不设置公共厕所,若有 特殊要求,不宜全线设置,仅在个别车站设置即可。 8.3.5此条中紧急疏散时间可按照GB51298中5.1.2条中的公 式进行计算

Q1 一远期或客流控制期中超高峰小时最天客流量时一列进 站列车的载客人数(人); Q2—远期或客流控制期中超高峰小时站台上的最大候车乘 客人数(人); A. 一一台自动扶梯的通过能力[人/(min·台)]; 1 一单位宽度疏散楼梯的通过能力【人/(min·m)]; N一用作疏散的自动扶梯的数量(台); B一疏散楼梯的总宽度(m) (每组楼梯的宽度应按 0.55m的整倍数计算)。

10.1.1胶轮有轨电车交通采用梁轨合一的结构,全线铺设轨道 梁,一般地段采用轨道梁桥结构,设置道岔的高架区段应采用道 岔桥。由于轨道梁支座为抗拉力支座,在预埋支座锚箱时还应布 置抗拉力钢筋,部分轨道梁桥上要布置机电控制柜和信号盒,区 间的避雷接地也需要在轨道梁桥上预埋管道 道岔桥和道岔平台上应根据道岔要求布置供电及通信、列车 控制系统电缆沟槽

主力是经常作用的;附加力不是经常发生的,或者其最大值 发生几率较小;特殊荷载是暂时的或者属于灾害性的,发生的几 率是极小的 条文中将混凝土的收缩和徐变的影响列为恒载,因混凝土的 收缩和徐变是必然产生的,其作用也是长期的,尤其对刚构、拱 等超静定结构有显著影响。此外还将基础变位的影响也列为 恒载。 桥梁因温度变化而收缩,因列车荷载作用而发生挠曲。 在轨道梁不平度的影响下,在车辆与桥梁耦合作用的过程 中,会产生横向的振动,横向摇摆力可依据车桥耦合振动的方程 进行求解车辆单元质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵由Lagrange方 程求得:

d a T a T a a Q = 0 dt a qk a qk qh

上式中,V、T、Q分别为车辆单元的总弹性势能、总动能 阻尼总耗散能量。 车辆振动的总能量

T=[M(Y +Z)+J + J+J+ 2号[Mn(Y%+Z) + Jr0 + Jri+J%]

M。、J.、Jc和Jα分别为1节车厢体的质量、车厢体质量绕 x轴、y轴和z轴的转动惯量:MJie、Ji和Ji分别为每节第i 个转向架的质量、转向架绕x轴、y轴和z轴的质量惯性矩。 总弹簧变形势能

其中,Xill、X2iln、X3iln、X4iln和Xsiln分别表示空气弹簧横向 变形、空气弹簧竖向变形、走行轮轮胎变形、导向轮轮胎变形; X3jn、X4jn、Xsjin分别表示走行轮、导向轮与轨道面接触轨道梁的 立移。i表示转向架悬浮在车体的位置,i=1和i=2分别代表前 转向架位置和后转向架位置:1表示轮胎在转向架上的前后位置 i=1和j=2分别代表一个转向架上的前轮胎和后轮胎;n表示轮

由以上求得的车辆总动能、总弹性势能和阻尼总耗散能量方 程,将其带入Lagrange方程式中,从而分别求得车体和转向架各 个自由度方向的运动方程 车体的横摆运动,Y.三

转向架的横移振动Y.=9

根据动力学原理,桥梁子系统的动力方程为:

MXg +CXB+KX = F

上式中的M、CB、K为桥梁子系统的总体质量矩阵、总体 阻尼矩阵、总体刚度矩阵,由有限元计算而得,XB、X、X:为 有限分别为桥梁离散单元节点的加速度、速度和位移矩阵,FB 为速度和节点等效荷载矩阵,这里节间荷载等效于节点。 为保证求解过程的收敛性,计算中将车辆子系统方程和桥梁 子系统方程联立求解。

M [X Ca 0 X, 0 MhJ Cbb] Km 1 Ku F

此处:、F,由不平顺产生,为不平顺附加力向量。质量矩 车M、Mb即为车辆方程、桥梁方程中的质量矩阵,阻尼矩阵 Cu、Cb即为车辆方程、桥梁方程中的阻尼矩阵。 当车辆在桥上行驶时,各轮胎的位置不断地改变,因此整个 系统组成为一个时变系数的二阶线性微分方程组。利用时程分析 算法求解车辆子系统方程和桥梁子系统方程联合起来的方程,求

解车辆与桥梁的横向振动加速度,继而通过牛顿第二定律公式得 到列车对桥梁的横向摇摆力。 《99桥规》认为,当风力或离心力较大时,风力和离心力将 会阻碍列车横向摇摆,因此列车的横向摇摆力减为很小,所以规 定列车横向摇摆力不与最大离心力、风力同时组合,也就是说摇 力值不与最天离心力值、风力值同时计算。但《铁路桥涵设计 现范》TB10002中,经过铁道科学研究院的试验验证,列车横 司摇摆力与离心力是同时存在的。德国铁路桥梁及其工程结构物 现范DS804第17A条中规定:求算水平折角用的荷载组合时 列车横向摇摆力与离心力、风力的组合,并将列车横向摇摆力列 入主力活载中。 在有流冰的河流上,流水压力比流冰压力小得多,因此流水 玉力一般可以忽略不计。检算桥墩受冰压力作用时,一般为桥上 无车控制,而且与列车制动力同时发生的机会甚少,因此可不考 息与制动力或牵引力的组合 船只或汽车撞击墩台发生的几率很小,地震力发生的几率 更小,故将船只或汽车撞击力、地震力化为特殊荷载,规定不 与其他附加力同时计算。施工荷载只是暂时的,还可以采取临 时措施来保证安全,因而均列为特殊荷载,以免有过多的安全 储备。 10.2.4简支梁上的移动载荷是由移动车轮的质量M,、簧上质 量M2、弹簧k、和阻尼器c组成的体系。设梁的动挠度为3 x,t),簧上质量M,的动位移为(t),并假设簧下质量M,沿 梁长移动而不脱离梁体,则其位移与其所在位置梁段的挠度 一 致,可以表示成y(Vt,t)。

图2移动车轮加上簧上质量作用下的简支梁模型

相对速度差而产生的阻尼力P,'=C[Z(t) dt V 此有:

因此,移动载荷作用下简支梁的动力平衡方程为

照振型分解法,梁的动挠度的表达

y(x,t) = q:(t). Φ:(x)

式中q;(t)为广义振型坐标,(αx)为主振型函数; 将式24每一项乘以第n个振型函数9,(x),沿梁的全长积 分,并考虑到振型的正交特性,左边为

P,(t) = Pn (t) + P(t)

. d'qn (t) L dqn (t) Ln'r4 Elqn + 十 (t d? 2 dt 2

iVt... nTVt sin ?

= [k,Z(t) + c,Z(t)]sin ' nTVt L nTVt sin L

2M inVt nTVt Z q;(t)sin sin +[2nnqn(t) + mL L L irVt nTVt q:(t)sin sin Tw, qn(t) + L mL imVt nTVt q:(t)sin 2 [k,Z(t) + L L mL nVt 2 c,Z(t) sin L mL L

结合上式得到简支梁与移动车轮加弹簧(阻尼器)加簧上 质量体系的系统动力平衡方程组,这是一个无穷多自由度联立的 方程组,利用矩阵方法表示,采用逐步积分的数值方法求解,可 以表示简支梁在移动车轮加弹簧(阻尼器)加簧上质量体系的 系统作用下的动挠度。 列车荷载竖向作用产生的最大响应S可以根据系统动力平 衡方程组来进行求解,列车竖向动力系数通常以列车在桥梁上通 过时因列车荷载竖向作用产生的最大响应Sx(暨如简支梁跨中 央处产生的最大挠度或最天弯矩)与列车在桥上静止时因列车荷 载竖向作用产生的最大响应S的比值来表示,用来描述S相对 于S的增长率,Sx在数值上等于S与列车运行时桥梁因列车竖 可动力作用(列车运行速度较高、线路轨道面不平整、车辆内部 引起的竖向振动、轮缘缺陷等均使列车产生竖向动力作用)产生

的竖向最大响应S之和,即Sd=S.+S'dy,所以

的竖向最大响应 S之和,即 S=S,+S,所以

S dy 动力系数= =1 + dy =1 +μ Sst S. S

由于列车在运行中列车对桥梁产生的竖向荷载P(即列车 竖向静活载P,与列车竖向动力作用P和)与列车竖向静活载 P,之比可认为

因此规范规定列车在桥上通过时考虑列车竖向动力作用在内 等代的列车竖向活载P为

Pd= (1+μ) Pst

胶轮有轨电车交通由于采用胶轮混凝土梁的轮轨走行系统 相比铁路车辆的钢轮钢轨走行系统,能充分缓和车桥间的动力冲 击,因此其动载系数相比于铁路车辆要小。根据胶轮有轨电车 24m轨道梁的试验结果,在车辆AW3载荷下,不同车速的μ值 介于0.17~0.2之间。根据胶轮有轨电车车桥耦合仿真验算的结 果,车辆AW3载荷在不同长度桥梁上以不同车速通过时,μ的 仿真值介于0.1~0.2之间,且并不完全随桥梁跨度的增大而 减小。 关于μ值和桥梁长度之间的关系,根据车桥耦合振动的研 究,动力系数在中、高速时并不一定随跨度的增大而减小。桥梁 跨度减短使桥梁刚度增大,从而使桥梁的基频增大,而桥梁第一 阶竖向频率是影响动力系数的最主要因素,桥梁基频若增大,动 力系数拐点速度后移,运营速度范围内的动力系数则是减小的。 10.2.7为保证车辆行驶安全,胶轮有轨电车交通在曲线轨道梁

上设置了横坡以平衡离心力。对于轨道梁,作用的离心

欠超高即可外墙弹性拉毛涂料施工工艺,并且该值需考虑乘以冲击系数。《铁路桥涵设计规 范》TB10002关于离心力计算规定如下: 位于曲线上的梁跨结构与墩台,当通过列车时,离心力的数 值为:

式中: gn 标准自由落体加速度,为9.80m/s2; R一曲线半径(m); W—物体重力(kN); C一离心力率; V一一本线设计最高列车速度(km/h)。 若V以km/h计,则得:

C. W=W. V/gnR

关于离心力的计算方法,可以采用支点反力或换算均布活载 的计算方法。其物理意义为相应于实际的各个竖向静活载(轴重 或均布活载)各有其相应的离心力(集中的或均布的)。“支点 反力法”将梁部竖向静活载的支点反力乘以离心力率即为由梁部 传至墩台的离心力,台顶部分按实有的竖向静活载乘离心力率得 台顶部分的离心力,这符合上述物理意义,一般可采用此法。在 某些情况下按跨中换算的均布活载来计算也是可以的。 离心力是作用在车辆的重心处,并史典线中心问外的水平力。 高架公交系统列车启动和制动时,对应其加速度的反作用力 作用于轨道梁上形成列车级纵向力,力的大小取决于制动或启动加 速度。在GB50458中,胶轮有轨电车交通最大制动力或牵引力 是车辆荷载的15%。根据胶轮有轨电车,本标准将列车制动力 或牵弓力取为15%的列车静何载,

本章主要对胶轮有轨电车的综合车场进行了一般规定、功能 和任务、运用整备设施、维修设施等方面的规定。 16.2.4胶轮有轨电车车辆走行轮轮胎若出现以下几种情况,需 及时进行更换: (1)轮胎花纹深度≤2mm; (2)行驶里程达到12万公里; (3)轮胎外观出现鼓包、裂纹等异常情况。 车辆修程工作量计算时应考虑检修不平衡系数,检修不平衡 系数宜按采用下列数值: 1一级维护取1.2: 定期检修取1.1。 16.3.3 综合车场各库内通道宽度和车库大门等部位的最小尺寸 应满足以下要求:

表1综合车场各库最小线间距(m)

16.4.2 综合车场内充电列位应与停车列位共用某建筑工程项目冬期施工方案,以控制车场 规模。

19.1.2胶轮有轨电车交通系统使用的轨道梁有多种形式,分为 现浇钢筋混凝土轨道梁、现浇预应力钢筋混凝土轨道梁、预制钢 筋混凝土轨道梁、预制预应力钢筋混凝土轨道梁、钢轨道梁。具 本轨道梁选用形式根据线路的走向所处的地形地物、地质条件 等决定,轨道梁常用的形式为钢轨道梁。 预制钢筋混凝土轨道梁参照铁路预应力钢筋混凝土铁路桥简 支梁生产许可证获证的有关规定:自2006年6月20日起,凡在 中华人民共和国境内生产、销售或者在经营活动中使用预应力钢 筋混凝土铁路桥简支梁产品的,均应按《预应力钢筋混凝土铁路 桥简支梁产品生产许可证实施细则》(2006)规定办理产品生产 许可证,任何单位和个人不得销售或者在经营活动中使用未取得 生产许可证的预应力钢筋混凝土铁路桥简支梁产品。预制轨道梁 梁厂也应参照此规定进行验收和领取许可证,在取得许可证后, 才准予批量生产。7 19.1.5轨道梁不仅是承载列车荷载和车辆运行导向的结构,还 是供电、信号、通信等线缆的载体,所以在制作轨道梁时需要提

19.1.5轨道梁不仅是承载列车荷载和车辆运行导向的结构,还 是供电、信号、通信等线缆的载体,所以在制作轨道梁时需要提 前预理相关预埋件及预留相关孔道,如预理件及预留孔道位置不 准确,会影响供电、信号、通信等线缆的安装进度。

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