京滬高鐵無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)于車橋耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析有了較為深入的研究，對(duì)于車輛軌道耦合動(dòng)力學(xué)的研究，大部分將重點(diǎn)放到車體振動(dòng)以及輪軌間振動(dòng)。但實(shí)際中車輛與無(wú)砟軌道是一個(gè)整體，如果只考慮車體的動(dòng)力響應(yīng)就忽略了無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)自身的振動(dòng)，也就忽略其內(nèi)部的動(dòng)力響應(yīng)狀況。在此背景之下，本文以京滬高速鐵路作為研究對(duì)象，針對(duì)路基上CRTS-Ⅱ型板式無(wú)砟軌道，建立了高速列車-無(wú)砟軌道-路基耦合動(dòng)力學(xué)模型，借助計(jì)算機(jī)軟件從動(dòng)力學(xué)角度對(duì)其力其動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究，并

2、針對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)如扣件剛度與材料參數(shù)如各結(jié)構(gòu)層之間層間設(shè)置以及速度的影響進(jìn)行了研究。
　　(1)在已有的車輛軌道耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的分析系統(tǒng)中各部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，建立多自由度車輛模型、更加精確的軌道模型以及對(duì)輪軌接觸相互作用問(wèn)題進(jìn)行了深入，并通過(guò)有限元軟件實(shí)現(xiàn)了更精確的車輛軌道耦合分析模型;通過(guò)ABAQUS有限元軟件，采用京滬高速鐵路CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)和CRH380A列車參數(shù)，建立直觀的京滬高速鐵路車輛-軌道

3、系統(tǒng)的空間動(dòng)態(tài)耦合有限元模型，并對(duì)模型的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明:所建CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道模型各部件動(dòng)力響應(yīng)的仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)吻合良好，本文所建立的車輛-無(wú)砟軌道動(dòng)力學(xué)模型正確可靠，能運(yùn)用于下一步的研究中。
　　(2)結(jié)合車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)一般評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)動(dòng)力分析結(jié)果選擇合理的無(wú)砟軌道動(dòng)力響應(yīng)動(dòng)力評(píng)價(jià)指標(biāo):輪軌橫向力、輪軌垂向力、無(wú)砟軌道各結(jié)構(gòu)位移、加速度、應(yīng)力、路基的變形、動(dòng)應(yīng)力及振動(dòng)加速度。驗(yàn)證了已有研究對(duì)

4、于輛荷載在板端時(shí)為最不利位置的結(jié)論。
　　(3)結(jié)合車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)路基上CRTSⅡ型板式無(wú)無(wú)砟軌道的動(dòng)力特性進(jìn)行了相應(yīng)的分析，并對(duì)CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)中較為重要的影響因素進(jìn)行研究，主要包括:扣件剛度，層間接觸方式以及車速。結(jié)果表明:扣件剛度的取值直接影響到軌下結(jié)構(gòu)受力，扣件垂向剛度的影響較橫向與縱向剛度的影響更明顯。并且在滿足軌道幾何形位和軌道動(dòng)位移的要求基礎(chǔ)上，應(yīng)采用較低剛度的扣件，30 kN/mm的剛