高速鐵路線路空間線形的輪軌動力學評價指標研究.pdf

1、近年來，中國和世界其它國家修建了大量的高速鐵路，對于長距離的高速鐵路工程而言，由于空間跨度廣、服役環(huán)境復雜、不同地區(qū)地形復雜多變，導致鐵路線形存在大量的平縱組合斷面。在高速行車條件下，線路線形導致輪軌動力作用加劇，降低行車安全性和乘車舒適性，不利于軌道結構長期的養(yǎng)護維修。因此，采取哪些指標反映高速列車通過平縱斷面時的動力學性能，并通過這些指標對高速鐵路線形參數(shù)的設計進行指導具有顯著的現(xiàn)實意義。在中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃重點課題“高

2、速鐵路線路線形動力學設計與評估技術研究”(2014G010-H)資助下，本文開展了高速鐵路線路空間線形的輪軌動力學評價指標研究。針對設計時速為350km的高速鐵路平縱斷面參數(shù)，分析了各參數(shù)的評估指標，根據(jù)評估指標對線形參數(shù)的設計提出建議，并對印尼高鐵瓦里尼至萬隆段的兩種設計方案進行輪軌動力學評估。
　　為全面反映高速鐵路線路空間線形作用下的輪軌動態(tài)相互作用特征，基于車輛—軌道耦合動力學理論，綜合考慮車輛系統(tǒng)與軌道系統(tǒng)的動態(tài)響應，提

3、出了高速鐵路空間線形的動力學評價指標研究方法。以平縱斷面線形參數(shù)為研究對象，分析了對其敏感的輪軌動力學性能指標，并依據(jù)較敏感的輪軌動力學指標給出了線路線形參數(shù)的設計建議。
　　對于平面曲線，曲線半徑與曲線超高的評價指標主要包括車體橫向加速度、輪軌橫向力、輪軸橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、鋼軌橫向位移、鋼軌垂向位移、軌距動態(tài)擴大量、橫向平穩(wěn)性指標，且曲線與半徑的合理匹配能有效降低各指標值;緩和曲線長度參數(shù)的評價指標還應包

4、含車體垂向振動加速度指標及垂向平穩(wěn)性指標，且其長度應以橫向平穩(wěn)性指標建議值進行設計;各指標對圓曲線長度與夾直線長度均不敏感，根據(jù)車體振動加速度的衰減情況建議兩者長度均不小于250m。
　　對于縱斷面，坡度參數(shù)的評價指標主要包括輪軌橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、鋼軌橫向位移、鋼軌垂向位移及軌距動態(tài)擴大量;豎曲線半徑參數(shù)的評價指標包括車體垂向加速度、輪軌垂向力、輪重減載率、鋼軌垂向位移;夾坡段長度參數(shù)的評價指標為車體垂向加