土路基—刚性基础板式轨道过渡段动力特性分析附视频

研究目的:目前,我国拟在高速铁路的土路基上铺设无砟轨道,由于高速铁路的轨道要求有更高的平顺性和舒适性,因此本文从车辆-轨道耦合大系统的角度出发,探讨土路基与刚性基础的过渡区段的动力特性,以期为过渡段的设计和施工提供理论支持和参考依据。研究方法:基于车辆—轨道耦合动力学理论,建立了土路基—刚性基础过渡段模型,编制了动力学仿真计算程序,对过渡段的动力特性进行了仿真计算分析。研究结论:在土路基—刚性基础过渡区段,轨道基础刚度差产生动力作用不是很大,但钢轨挠度变化显著;差异沉降对轮轨系统的动力作用十分剧烈,考虑30 mm/10 m的差异沉降,车体加速度达到1.0 m/s2时,接近舒适度管理目标值0.13 g;随着速度的提高,动力作用加剧,当运行速度从250 km/h提高到350 km/h时,最大轮轨垂向作用力从92 kN提高到104 kN,而最大车体加速度从1.0 m/s2提高到1.4 m/s2,此时已经超过了安全限值;过渡段的设置长度宜以车体加速度为主,最大差异沉降为30 mm的过渡区段,过渡段的长度可以设置在25～30 m之间。