地鐵9號(hào)道岔鋼彈簧浮置板軌道設(shè)計(jì)及動(dòng)力特性研究.pdf

1、近年來城市軌道交通大量建設(shè)使得道岔區(qū)難以繞避振動(dòng)敏感點(diǎn)，很多的道岔區(qū)需采用鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)。鑒于已投入使用的道岔鋼彈簧浮置板軌道較少，且岔區(qū)軌道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此有必要對(duì)道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及剛度均勻性進(jìn)行研究。本文以北京地鐵某線路9號(hào)道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為背景，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立了道岔鋼彈簧浮置板軌道三維有限元模型和車輛-道岔-浮置板軌道耦合動(dòng)力模型，從靜力、振動(dòng)傳遞特性和行車動(dòng)力特性三個(gè)角度對(duì)道岔鋼

2、彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。
　　首先，從靜力角度分析道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。采用移動(dòng)靜荷載作用在道岔直、側(cè)向，計(jì)算道岔浮置板軌道的位移和彎矩包絡(luò)圖，以此確定最不利荷載位置，進(jìn)而分析不利荷載作用下道岔浮置板的縱橫向應(yīng)力和位移。結(jié)果表明:由板前端至末端板寬度越大道岔浮置板沿橫向受力越不均勻;由于轉(zhuǎn)轍機(jī)凹槽處板厚度較薄、轍叉下鋼彈簧布置較密集，為道岔浮置板的薄弱位置;增大叉心至道岔板末端基本軌下鋼彈簧的剛度可以減小道岔板的剛

3、度不均;雖然道岔浮置板沿縱橫向受力有些不均勻，但均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
　　其次，從振動(dòng)傳遞特性角度分析道岔浮置板的振動(dòng)特性，以研究道岔直側(cè)向的剛度均勻性。通過在道岔直曲股不同位置激勵(lì)，比較沿道岔橫向和縱向鋼軌和浮置極不同位置不同頻率下的振動(dòng)特性，對(duì)比鋼彈簧浮置板道岔與普通道岔的振動(dòng)特性，結(jié)果表明:所研究道岔浮置板縱、橫向不同位置的振動(dòng)特性差異不大;基本軌及下部板的振動(dòng)響應(yīng)大于里軌及下部板;轉(zhuǎn)轍機(jī)凹槽處的振動(dòng)幅值較大，而轍叉處的振動(dòng)

4、較小。
　　最后，分析在列車動(dòng)力直向通過道岔時(shí)，道岔浮置板軌道結(jié)構(gòu)不同部位的動(dòng)力特性和列車系統(tǒng)的動(dòng)力特性。結(jié)果表明，由道岔板前端至末端道岔浮置板的動(dòng)力響應(yīng)差別不大;轉(zhuǎn)轍機(jī)預(yù)留凹槽處和轍叉處存在剛度不均勻，軌道系統(tǒng)和列車的動(dòng)力響應(yīng)較大;轍叉至板末端由于板寬度較大基本軌和里軌及下部板的動(dòng)力特性稍有差異，存在一定的板下剛度不均勻引起的動(dòng)力不平順。
　　本文結(jié)合工程實(shí)際對(duì)地鐵道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)在列車荷載作用下的靜力及動(dòng)力特性進(jìn)