橋上縱連板無砟軌道的垂向動(dòng)力特性研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路客運(yùn)專線的快速發(fā)展，無砟軌道以穩(wěn)定性高、維修工作量顯著減少和技術(shù)相對(duì)成熟等特點(diǎn)得到較快發(fā)展?！笆晃濉逼陂g，我國將建設(shè)客運(yùn)專線9800km，這無疑是一項(xiàng)巨大的建設(shè)任務(wù)，但同時(shí)也是一次推動(dòng)我國高速鐵路技術(shù)發(fā)展的歷史性機(jī)遇，無砟軌道由于自身固有的優(yōu)點(diǎn)，在這次鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)階段我國無砟軌道主要的發(fā)展思路是引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新。本文研究的對(duì)象就是我國無砟軌道再創(chuàng)新中的橋上縱連板無砟軌道。為了能更好深

2、入地了解這種新型無砟軌道，本文從多角度評(píng)價(jià)分析了這種新型的無砟軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性；研究的方法是應(yīng)用大型有限元軟件ABAQUS建立了橋上縱連板無砟軌道的模態(tài)分析模型、橋上縱連板無砟軌道的落軸沖擊分析模型和橋上縱連板無砟軌道的車輛-縱連板-橋梁耦合系統(tǒng)動(dòng)力分析模型，并對(duì)橋上縱連板無砟軌道部分參數(shù)進(jìn)行了研究。 基于橋上縱連板無砟軌道模態(tài)分析模型，重點(diǎn)分析了橋上縱連板無砟軌道前十階固有頻率和振型以及軌道部分參數(shù)對(duì)橋上縱連板無砟軌道的自振

3、特性的影響；基于橋上縱連板無砟軌道落軸沖擊分析模型，重點(diǎn)研究橋上縱連板在落軸沖擊下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及其軌道參數(shù)對(duì)其動(dòng)力響應(yīng)的影響；基于車輛-縱連板-橋梁耦合系統(tǒng)動(dòng)力分析模型，分析了不同行車速度對(duì)橋上縱連無砟軌道的垂向動(dòng)力響應(yīng)。 通過橋上縱連板無砟軌道結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，可以得知模型的前4階頻率及振型大都是由橋梁下部結(jié)構(gòu)引起，這是因?yàn)橄虏拷Y(jié)構(gòu)相對(duì)于上部的橋梁與鋼軌而言，其剛度較小。通過分析扣件剛度、軌道板厚度及其彈性模量對(duì)橋上縱連板無砟軌道

4、的動(dòng)力影響，隨著扣件剛度增大，輪軌力、鋼軌、軌道板、底座和橋梁的振動(dòng)響應(yīng)都有所增大，但增幅主要集中在50KN/mm到70KN/mm階段；軌道板厚在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下可以適當(dāng)?shù)臏p小，大小取200mm是比較合理的；軌道板的彈性模量對(duì)系統(tǒng)的垂向動(dòng)力特性的影響幾乎可以忽略不計(jì)，但是為了保證軌道板的強(qiáng)度，軌道板的彈性模量不能取值太小。行車速度對(duì)橋上縱連板無砟軌道的影響比較大，隨著列車行車速度的提高，鋼軌、軌道板和橋梁的垂向振動(dòng)加速度都有大幅