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

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

2、針對結(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)中各部分的運動狀態(tài)，建立多自由度車輛模型、更加精確的軌道模型以及對輪軌接觸相互作用問題進(jìn)行了深入，并通過有限元軟件實現(xiàn)了更精確的車輛軌道耦合分析模型;通過ABAQUS有限元軟件，采用京滬高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道結(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)的空間動態(tài)耦合有限元模型，并對模型的可靠性進(jìn)行了驗證，結(jié)果表明:所建CRTSⅡ型板式無砟軌道模型各部件動力響應(yīng)的仿真計算結(jié)果與試驗測試數(shù)據(jù)吻合良好，本文所建立的車輛-無砟軌道動力學(xué)模型正確可靠，能運用于下一步的研究中。
　　(2)結(jié)合車輛-軌道耦合動力學(xué)一般評價指標(biāo)，根據(jù)動力分析結(jié)果選擇合理的無砟軌道動力響應(yīng)動力評價指標(biāo):輪軌橫向力、輪軌垂向力、無砟軌道各結(jié)構(gòu)位移、加速度、應(yīng)力、路基的變形、動應(yīng)力及振動加速度。驗證了已有研究對

4、于輛荷載在板端時為最不利位置的結(jié)論。
　　(3)結(jié)合車輛-軌道耦合動力學(xué)評價指標(biāo)，對路基上CRTSⅡ型板式無無砟軌道的動力特性進(jìn)行了相應(yīng)的分析，并對CRTSⅡ型板式無砟軌道結(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