土路基上雙塊式無(wú)砟軌道垂向動(dòng)力特性分析.pdf

1、隨著行車(chē)速度的提高，車(chē)輛和線路的振動(dòng)問(wèn)題異常突出。隨著速度的增加，輪軌之間的動(dòng)力作用急劇增加，導(dǎo)致軌道變形加速、部件損傷加快、軌道穩(wěn)定性降低，直接影響高速列車(chē)平穩(wěn)舒適、安全可靠地運(yùn)行。因此，對(duì)無(wú)砟軌道動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行深入研究，優(yōu)化無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文在收集、分析、吸收國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用車(chē)輛—軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)，借助于通用大型有限元?jiǎng)恿W(xué)分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立車(chē)輛—軌道垂

2、向耦合模型，對(duì)土路基上雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性進(jìn)行研究和探討。主要包括以下內(nèi)容：
　　 分類(lèi)描述了實(shí)際線路存在的各種形式的軌道不平順，各種軌道不平順的形成原因以及對(duì)車(chē)輛—軌道系統(tǒng)的危害。參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)車(chē)輛—軌道系統(tǒng)的控制標(biāo)準(zhǔn)，確定車(chē)輛—無(wú)砟軌道系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
　　 在以往車(chē)線耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)車(chē)輛、雙塊式無(wú)砟軌道的結(jié)構(gòu)特征，對(duì)其進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化，建立高速列車(chē)—雙塊式無(wú)砟軌道垂向動(dòng)力分析模

3、型。研究分析了雙塊式無(wú)砟軌道在扭曲不平順、焊接接頭凹不平順及扣件、軌枕失效條件下車(chē)輛、軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。并運(yùn)用相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出合理的不平順限值。結(jié)果表明：(1)對(duì)于高速鐵路上雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)，建議將扭曲不平順最大幅值限制為3mm；(2)高速鐵路無(wú)砟軌道上焊接凹接頭不平順大小δ1+δ2控制在0.3mm/lm，特別是對(duì)于短波長(zhǎng)(λ≤0.1m)不平順，限制為δ2≤0.1mm是很有必要的；(3)扣件失效對(duì)車(chē)輛—雙塊式無(wú)砟軌道垂向動(dòng)力性

4、能有較大的影響，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即采取措施修復(fù)；(4)當(dāng)出現(xiàn)1根軌枕失效時(shí)，應(yīng)立即采取修補(bǔ)措施，不允許出現(xiàn)連續(xù)2根及以上軌枕失效的情況。
　　 以鋼軌焊接凹接頭不平順為例，研究分析軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)(扣件剛度和阻尼、支承層彈模)、路基支承剛度和行車(chē)速度對(duì)車(chē)輛、雙塊式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明：(1)扣件剛度對(duì)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響十分顯著，建議扣件剛度取為40kN/mm-60kN/mm；(2)扣件阻尼對(duì)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響十分