張 亞 平

(中國中鐵二院工程集團有限責任公司地鐵院，四川 成都 610000)

0 引言

西安地鐵在地裂縫處的道床采用的是框架板結構，隧道采用暗挖擴大斷面施工法，部分地段由于擴大斷面結構施工風險加大，施工造價增加，為減少施工風險和工程造價，線路將調(diào)坡段設置位置調(diào)整，軌道調(diào)整由原來在沉降區(qū)框架板下加墊塊，調(diào)整為在穩(wěn)定區(qū)下撤出加在框架板下的支撐塊，框架板強度是否滿足行車要求進行理論分析。

1 分析目的

西安地裂縫新的調(diào)整方案是將框架板由支撐塊支撐起來，所以需要借助Ansys Workbench軟件模擬仿真分析軌上載荷在不同位置時，框架板是否滿足結構強度要求。

2 分析前數(shù)據(jù)準備

國內(nèi)地鐵常用車型為B型車，車寬2.8 m，長19 m，最大軸重14 t，車輛固定軸距2 300 mm,可調(diào)式框架板長2 460 mm，可知車輪與鋼軌接觸處鋼軌所受力最大約為105 N。可調(diào)式框架板采用C60強度等級的混凝土，C60混凝土的軸心抗壓強度標準值為38.5 MPa。

3 對可調(diào)式框架板的分析

3.1 建模

根據(jù)西安地鐵采用的可調(diào)式框架板利用Solid works軟件建立模型，框架板長度為2 460 mm，板兩端設置350 mm的橫梁框，架板上設計8塊580 mm×200 mm×30 mm的板模擬軌下墊片部件，墊片上放置60 kg/m鋼軌，框架板下根據(jù)設計方案設置4個凸臺，用于分析過程中起約束作用。并用Ansys Workbench軟件劃分網(wǎng)格，如圖1,圖2所示。

3.2 分析過程及結果

在鋼軌的1/6,1/3,1/2處取三個點，作為車輛經(jīng)過框架板時車輪與鋼軌的接觸點，在分析時作為載荷的加載位置。分析過程如下所述。

3.3 接觸點在鋼軌的1/6處

框架板的受力和整體變形云圖如圖3，圖4所示。

分析可知框架板的最大整體變形為0.063 mm，最大等效應力為11.01 MPa。結果滿足C60混凝土的軸心抗壓強度標準值。

3.4 接觸點在鋼軌的1/3處

框架板的受力和整體變形云圖如圖5,圖6所示。

分析可知框架板的最大整體變形為0.050 mm，最大等效應力為10.71 MPa。結果滿足C60混凝土的軸心抗壓強度標準值。

3.5 接觸點在鋼軌的1/2處

框架板的受力和整體變形云圖如圖7,圖8所示。

分析可知框架板的最大整體變形為0.050 mm，最大等效應力為4.99 MPa。結果滿足C60混凝土的軸心抗壓強度標準值。

4 結語

綜合上述分析和計算，得出如下結論：

1)框架板理論長度設2 460 mm，兩端各設1道寬350 mm的橫梁，板內(nèi)設1 760 mm×840 mm的開口，這種框架板結構是合理的。

2)框架板結構在鋼軌的1/6,1/3,1/2處取三個點，其結構均滿足強度要求。