迪拜地铁轻轨工程的轨道与结构相互作用分析
红色和绿色线条表示的迪拜城市轻轨计划由一个国际的建筑承包团按照设计-建造合同进行建造。Atkins——世界首席工程师和设计咨询公司的一员，是迪拜快速干线的主要建筑项目的主设计师，并且为该工程的土木建设进行多学科的设计和项目管理。Atkins 用LUSAS桥梁分析软件将轨道相互作用的电子数据计算结果与国际铁路协会标准UIC774-3进行校核，并且在计算结果被证实超出工程设计值的情况下，获得更加精确的和基本符合设计标准的结果。
迪拜地铁线的52Km红色线路和24Km的绿色线路大部分采用高架的单跨后张法预制的U形截面的混凝土桥面板单元。桥面板的横梁支承在弹性支座上，在两跨或三跨连续桥面板中也用到了固定和自由定向滑动的盆式支座。标准的跨度是典型的28m，32m，或者36m，两端都支承在坐落于单个圆形钢筋混凝土柱上开展的墩帽上。轨道是连续地焊接穿过所有的桥面板和桥面板节点的，并通过常用的轨道设备与沿着每块桥面板长度方向的混凝土底座相连。 为了得到由温度效应和火车荷载产生的铁轨应力，桥面板的反力以及纵向位移，必须进行关于桥面板结构的轨道相互作用的详细评估。 电子表格计算 基于UIC774-3规范的公式和设计方法，Atkins通过建立电子表格来计算红色和绿色线路上总共大约1200跨铁路轨道和结构的相互作用效应。虽然基于UIC规范简化的方法生成了相对保守的结果，但这种电子表格方法的好处是可以同时相对快速地对很多跨的安排进行评估。
用LUSAS建立模型 为了验证从电子表格中获得的结果，Atkins使用LUSAS来建模并分析许多有代表性的桥跨的布置。模型用厚梁单元来代表桩，桥墩，横梁和混凝土桥面板。桩的模型是通过使用等效悬臂的方法（与用带有弹性弹簧的梁来模拟土与结构的相互作用的方法相反）。在需要的位置用有一定刚度的连接单元来模拟弹性体和其他的支承轴类型。用桥面板上有一定偏移量的单个厚梁单元来模拟铁路的两轨。用非线性的连接单元模拟来模拟轨道设备。根据UIC774-3标准，温度效应荷载被附加到代表桥面板的单元上。竖直方向的两个火车活荷载和水平刹车荷载被附加到代表模型中感兴趣位置的轨道单元上。
该工程的一名工程师Rachel Jones说：“为了建立LUSAS的验证模型，我们选择了桥跨布置中的一种选择方案，这些组合布置为我们提供单跨，两跨，三跨连续桥面板组合的各种效应。从LUSAS分析中获得的轨道上应力结果证明了我们的电子表格计算是很正确的。” 然而，从电子表格中计算出来的其中一小部分桥跨布置中的轨道结构相互作用力是超出工程设计标准的。每一个像这样的情况都需要用LUSAS建立额外的模型来进行详细的分析。根据UIC-773规范标准进行分析和用LUSAS进行分析**的区别在于用LUSAS进行模拟会更加真实（例如使用非线性的连接单元来模拟轨道附件），并且没有对结构的反应行为进行任何假设。LUSAS的分析结果显示*初关心的轨道/结构相互作用力并没有超出工程的设计标准值。
“通过使用LUSAS来研究这些跨度布置，我们获得了轨道相互作用效应更加精确的评估，并得出并没有超出设计标准值的设计值” Rachel Jones, Atkins 用LUSAS自动进行的轨道/结构相互作用分析 如果在Atkins对轨道/结构相互作用效应进行手动的二维模拟和分析的时候，LUSAS桥梁的轨道分析软件选项可用的话，Atkins就可以直接使用它来根据国际铁道协会的UIC774-3标准自动地进行二维的轨道/结构相互作用分析的模拟了。 通过这个选项，只需要从定义了几何，材料特性和荷载数据的Excel表格中，就可以在LUSAS中自动地建立轨道和桥梁的相互作用模型。轨道上的温度效应荷载和由于加速和刹车产生的火车荷载都可以被定义。 当运行分析的时候，桥面板的温度荷载可以在随后的多个轨道配置分析中被认为是孤立的，或者可以进行考虑桥面板温度效应和轨道荷载组合的全面分析。因为道渣和/或轨道固定卡扣是非线性的，所以通常需要进行一个非线性的分析。在运行一个分析之后，可以很快地得到一个电子表格或LUSAS结果文件形式的结果。 使用LUSAS轨道分析软件选项的一个关键优点是，它会根据列车或跨过桥的列车位置自动地更新轨道/结构接触面的材料属性，这是通过手动或其他软件方法很难做到的。 在迪拜城市轻轨工程中由Atkins使用LUSAS进行的其他分析有：
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