高速鐵路路基動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析及模型實(shí)驗(yàn)裝置研制.pdf

1、建設(shè)于中南大學(xué)的“高速鐵路建造技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”的無(wú)碴軌道-路基實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，路基模型尺寸為長(zhǎng)30m、寬15m、高度6m（含3m地槽），主要用來(lái)研究列車(chē)荷載下路基結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。在運(yùn)行速度高達(dá)350km/h情況下，如何通過(guò)作動(dòng)器來(lái)模擬其作用效果具有重要的研究意義。本文參照CRH3型動(dòng)車(chē)組中間車(chē)進(jìn)行荷載設(shè)計(jì)，考慮相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)向架輪載間的疊加效應(yīng)，在路基中間扣件處設(shè)置多個(gè)作動(dòng)器模擬扣件傳力，通過(guò)數(shù)值分析，確定作動(dòng)器選型的參考參數(shù)和反力架的設(shè)

2、計(jì)尺寸。 主要研究工作如下： 1、采用ANSYS有限元分析軟件，根據(jù)軌道-路基系統(tǒng)各部分在列車(chē)荷載下的變形與振動(dòng)特性及實(shí)際模型尺寸，建立了板式無(wú)碴軌道-路基系統(tǒng)分析模型。 2、分析了列車(chē)速度350km/h、輪載85kN的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架荷載下路基縱向中間橫截面鋼軌正下方不同深度處的豎直應(yīng)力、等效應(yīng)力、豎直位移、豎直應(yīng)變、等效應(yīng)變、速度和加速度隨時(shí)間及各響應(yīng)幅值隨深度變化關(guān)系?？梢?jiàn)，兩轉(zhuǎn)向架輪載間存在疊加效應(yīng)，且隨深度增

3、加，響應(yīng)存在擴(kuò)散和衰減現(xiàn)象，并建議路基設(shè)計(jì)時(shí)考慮共振的影響。 3、通過(guò)數(shù)值分析，得到了扣件最大反力、頻率和軌道板項(xiàng)面最大位移與列車(chē)運(yùn)行速度和輪載的關(guān)系。結(jié)合現(xiàn)有相似的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到在列車(chē)輪載85kN、速度350km/h的情況下設(shè)置長(zhǎng)度11.05m、布置間距為0.65m的作動(dòng)器選型參考參數(shù)：力幅值76.5kN，行程0.78mm，頻率40Hz；同等條件下設(shè)置長(zhǎng)度11.05m、布置間距為1.95m的作動(dòng)器選型參考參數(shù)：力幅值164.0