高速列車-彈性支承塊式無碴軌道系統(tǒng)豎向振動分析.pdf

1、隨著我國客運專線和城市軌道交通的快速發(fā)展，對新型無碴軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析十分必要。作為無碴軌道的結(jié)構(gòu)型式之一，彈性支承塊式無碴軌道具有減振、降噪性能好，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便和可修復(fù)等優(yōu)點。本文主要研究了彈性支承塊式無碴軌道在高速列車作用下的動力響應(yīng)。所做的主要工作如下： 根據(jù)彈性支承塊式無碴軌道結(jié)構(gòu)的特點，取相鄰兩扣件間的軌道為一個軌段單元(實際上是一小段彈性支承塊式無碴軌道)，則整個彈性支承塊式無碴軌道可視為這些軌段單元的集合

2、。在每一軌段單元模型中，鋼軌模擬為連續(xù)彈性點支承Euler梁；軌下墊層模擬為線彈簧和粘滯阻尼器；混凝土支承塊通過橡膠套靴和塊下墊板與軌道板連接，并模擬為一個質(zhì)量塊通過線彈簧和阻尼器與軌道板連接；軌道板(包含混凝土基座)視為彈性薄板，其彈性模量采用等效的方法得到；混凝土基座和路基之間模擬為線性均布面彈簧和粘滯阻尼器。至此，建立了24個自由度的彈性支承塊式無碴軌道豎向振動有限單元模型。將高速列車中的機車車輛模擬成6個自由度的多剛體系統(tǒng)豎向振

3、動模型。采用彈性系統(tǒng)動力學(xué)總勢能不變值原理及形成系統(tǒng)矩陣的“對號入座”法則，分別推導(dǎo)了彈性支承塊式無碴軌道各部件的振動總勢能和高速列車振動的總勢能，并建立了高速列車一彈性支承塊式無碴軌道豎向振動方程，應(yīng)用Fortran語言編制了相應(yīng)的計算程序。 根據(jù)上述分析方法及程序，計算了高速列車一彈性支承塊式無碴軌道系統(tǒng)豎向振動響應(yīng)，通過與彈性支承塊式無碴軌道靜力計算結(jié)果的比較，同時從計算得出的系統(tǒng)振動波形圖及量值來看，說明本文所建立的彈性