Analysis of continuous welded rail track stability in vertical plane

• Autorzy: Bednarek, W.

Warianty tytułu

PL

Analiza stateczności bezstykowego toru kolejowego w płaszczyźnie pionowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present paper a static analysis of a straight CWR track's stability in vertical plane under the occurrence of high rail temperatures is considered. The target of investigation is to properly answer a question of a possible local stability loss in vertical plane on an originally straight CWR track of infinite length, resting as a weighty beam on horizontal substrate, due to an action of large compressive forces from rail temperature changes and an external impulse. A typical form of spontaneous hogging track is a single wave shape. The following analysis could state if for contact loss between railway track and subgrade an "external interference" i.e. external lifting force is necessary. Shown in the paper is an influence of railway track weight and roadbed curvature on stability condition of railway in vertical plane. The results of a theoretical analysis carried out on CWR track stability scale in vertical plane, regarding an influence of real factors disturbing its behaviour on site, are a basis for determination of its safety conditions in service. The obtained results have an essential value in problem of vertical plane analysis of a CWR track in service.

PL

W pracy podjęto statyczną analizę stateczności prostego toru bezstykowego w płaszczyźnie pionowej w warunkach występowania wysokich temperatur szyn. Celem dociekań jest próba odpowiedzi na pytanie czy początkowo prosty tor bezstykowy, o długości nieskończenie dużej, spoczywający jako ważki pręt na poziomym podłożu podsypkowym, może — w wyniku działania dużych sił ściskających od zmian temperatury szyn oraz zadziałania z zewnątrz impulsu — utracić lokalnie stateczność w płaszczyźnie pionowej, czyli samorzutnie unieść się do góry i utrwalić postać swojego wygięcia w formie pojedynczej fali. Analiza zagadnienia pozwoliła stwierdzić, że do utraty kontaktu toru z podłożem konieczna jest "ingerencja z zewnątrz", a więc zewnętrzna siła podnosząca. W pracy ukazano wpływ ciężaru toru i krzywizny podłoża na warunki stateczności toru bezstykowego w płaszczyźnie pionowej. Wyniki przeprowadzonej analizy teoretycznej, w zakresie stateczności toru bezstykowego w płaszczyźnie pionowej, z uwzględnieniem wpływu rzeczywistych czynników zakłócających jego pracę w terenie, stanowią podstawę określenia bezpiecznych warunków jego eksploatacji. Uzyskane wyniki mają istotne znaczenie w analizie zagadnienia stateczności eksploatowanych torów bezstykowych w płaszczyźnie pionowej.

Słowa kluczowe

PL

tor kolejowy; tor bezstykowy; stateczność; płaszczyzna pionowa; temperatura wysoka; bezpieczeństwo eksploatacji

EN

static analysis; welded rail track; high rail temperature

• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 52, nr 1
• Strony: 105-125
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Bednarek, W.

• University of Technology, Poznań,

Bibliografia

• 1. W. BEDNAREK, Stability analysis of joint less track in service in conditions of loss of contact with
• ballast [in Polish], PhD Thesis, Poznań 2002.
• 2. W. BEDNAREK, Loss of contact analysis in jointless track on ballast due to influence of non-axial
• horizontal subsoil reaction transfer, Archives of Civil Engineering, L, 3, 2004.
• 3. W. BEDNAREK, Practicability of longitudinal resistance models for effect analysis of local temperature change on axial displacement state in CWR track, 13th International Conference on Modernisation of Railway tracks, Slovakia, Žilina 2003.
• 4. W. BEDNAREK, A. LAURINAVIČIUS, Contact loss between railway track and subgrade in vertical plane during roadbed research, Journal of Civil Engineering and Management, 9, l, 2003(received 09 Oct. 2001, accepted 21 Nov. 2002).
• 5. B. BOGDANIUK, Stability of joint less track in course of service [in Polish], PhD Thesis, Poznań 1972.
• 6. P. M. CIGELNYJ, N. S. ČIRKOY, N. W. SOLOVEV, O napraženijach w rélsach besstykovogo puti pri ego podemke mašinami tiaželogo tipa [in Russian], Vestnik V.N.-U.U.Ž.T, 4, 1969.
• 7. H. A. DIETERMAN, M. A. VAN, A. J. P. VAN DAMM, C. ESYELD, Longitudinal forces in railroad structures, Rail Engineering International, l, 1990.
• 8. Parliament Acts Register of the Polish Republic, Warsaw, from 15 December 1998, Nr 151, Pos. 987: Decree of Minister of Transport and Marine Economy from 10 September 1998 in the matter of technical conditions, which a railway structure and its location ought to meet [in Polish].
• 9. G. FÜHRER, Oberbauberechnung, VEB Yerlag für Verkehrswesen, Berlin 1978.
• 10. M. T. HUBER, Works. Railway problems [in Polish]. Vol. III, Part VIII [in Polish]. PWN, Warszawa 1957.
• 11. A. D. KERR, On the stability of the railroad track in the vertical plane, Rail International (Journal of the International Railway Congress Association, Brussels, Belgium), 2, 1974.
• 12. A. D. KERR, Y. M. El-AiNi, Determination of admissible temperature increases to prevent vertical track buckling, Journal of Applied Mechanics, 45, 1978.
• 13. A. KISH, G. SAMAVEDAM, D. JEONG, Analysis of Thermal Buckling Test on U. S. Railroads, DOT/FRA/ ORD-82/45, 1982.
• 14. M. Łoś, Influence of temperature on the behaviour of railway track [in Polish], Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1974.
• 15. T. MAZUREK, Railway structure [in Polish], Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1964.
• 16. G. SAMAVEDAM, Theory of CWR stability, ERRI D202/RP 3. Utrecht 1995.
• 17. W. SZUMIERZ, Analysis of contact loss between a straight joint less track with subgrade [in Polish], Archives of Civil Engineering, 19, 2, 1973.
• 18. W. SZUMIERZ, On stability problems of joint less track [in Polish], Przegląd Kolejowy Drogowy, 6, 1966.
• 19. W. SZUMIERZ, Stability of a straight joint less track at temperature changes [in Polish], Archives of Civil Engineering, 17, 2, 1971.
• 20. R. ŚWITKA, Introduction to stability researches over beam of infinite length on elastic substrate lifted by concentrated force [in Polish], ZNPP nr 31, Poznań 1988.
• 21. R. ŚWITKA, Rail statics for railway track lifting [in Polish], Drogi Kolejowe, 3, 1988.