陳建民 李懷亮 李新超 王明倫 喻大銀

摘 要：高速鐵路的無(wú)砟軌道主要是以鋼筋混凝土與瀝青混凝土的整體式道床來(lái)取代散粒體的道砟軌道結(jié)構(gòu)。這與砟軌道相比較，穩(wěn)定性、安全性、連續(xù)性、平順性更加顯著，大大減小了軌道的維修難度，使設(shè)施的維修工程大大減小，節(jié)省工程投資。在無(wú)砟軌道的應(yīng)用過(guò)程中，要確保軌道的可靠性，還需要通過(guò)CPII控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)，來(lái)對(duì)軌道進(jìn)行有效的控制與測(cè)量，確保高速鐵路的行車安全，使控制網(wǎng)更加的精準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；無(wú)砟軌道；CPIII控制網(wǎng)；測(cè)量技術(shù)

世界范圍陸上石油儲(chǔ)量增量已無(wú)顯著空間，各國(guó)著眼于海上石油。而隨著科技的發(fā)展，起重機(jī)的起重能力已經(jīng)跟不上大型、超大型海洋結(jié)構(gòu)物的重量。

浮托法目前被廣泛使用來(lái)替代傳統(tǒng)方法。其中樁腿對(duì)接耦合裝置（LMU）在浮托法中起到承上啟下的作用，用來(lái)連接上部組塊與導(dǎo)管架。本文將對(duì)LMU結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行分析。

1 模型簡(jiǎn)化

圖1是LMU的結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)可以分成LMU連接座和LMU彈性芯兩部分，LMU彈性芯是圖1（a）中矩形框中的部分，矩形框外的部分是LMU連接座。彈性芯和連接座之間是通過(guò)橡膠件接觸和鋼-鋼接觸耦合在一起的。本文采用簡(jiǎn)化模型對(duì)LMU的結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。圖1（b） 是簡(jiǎn)化后的力學(xué)模型，該模型將彈性芯和連接座的相互作用進(jìn)行力邊界或約束邊界處理，使得耦合問(wèn)題分成彈性芯結(jié)構(gòu)和連接座結(jié)構(gòu)兩個(gè)獨(dú)立部分進(jìn)行計(jì)算。

2 計(jì)算工況

針對(duì) LMU 的工作特點(diǎn)，要求LMU結(jié)構(gòu)能同時(shí)承受水平載荷500噸、垂向載荷596噸的浮拖安裝工況。在要求的工況下，彈性芯和連接座結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力分布可以用圖1（b）的簡(jiǎn)化力學(xué)模型計(jì)算得到。

3 LMU 結(jié)構(gòu)受力分析

3.1 彈性芯的受力分析

在水平載荷500噸、垂向載荷為596噸的情況下彈性芯的受力情況見(jiàn)圖2所示，最大應(yīng)力為366MPa，最大應(yīng)力位置見(jiàn)圖2中的標(biāo)注。LMU 結(jié)構(gòu)所用鋼材是Q355，該材料的許用應(yīng)力為284MPa。最大應(yīng)力大于許用應(yīng)力，該工況下結(jié)構(gòu)是不安全，需加強(qiáng)。

3.2 對(duì)彈性芯結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化設(shè)計(jì)

由圖2可知，橫向載荷500噸及垂向載荷596噸的情況下，彈性芯上的最大應(yīng)力為366 MPa，應(yīng)力最大點(diǎn)的位于直徑為465mm圓筒的外表面，需對(duì)圓筒進(jìn)行加強(qiáng)。

原圓筒的壁厚為60mm， 加強(qiáng)后的圓筒的外徑仍然為465mm，內(nèi)徑由345 mm改為285mm。即壁厚由60mm增加為90mm。加強(qiáng)后的彈性芯結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布如圖3所示。

由圖 3可知，水平載荷為500噸的工況下，加強(qiáng)后彈性芯承受的最大應(yīng)力為284MPa，等于許用應(yīng)力，滿足使用要求。

3.3 連接座的受力分析

在橫向載荷500噸及垂向載荷596噸的情況下，連接座的應(yīng)力分布情況見(jiàn)圖4所示。最大應(yīng)力為190MPa，最大應(yīng)力小于許用應(yīng)力284MPa，結(jié)構(gòu)是安全的。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì) LMU 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析，原設(shè)計(jì)的LMU 結(jié)構(gòu)在596噸垂向載荷和500噸水平載荷作用下，連接座承受的最大應(yīng)力為190MPa，小于許用應(yīng)力，是安全的。

彈性芯承受的最大應(yīng)力為366MPa，大于許用應(yīng)力，需加強(qiáng)。加強(qiáng)后彈性芯承受的最大應(yīng)力為284MPa，等于許用應(yīng)力，滿足使用要求。