高速鐵路路基基床的靜動(dòng)力特性分析.pdf

1、高速鐵路以其快速、經(jīng)濟(jì)、安全舒適等優(yōu)勢(shì)，在世界各國(guó)得到了迅速發(fā)展。我國(guó)通過新建客運(yùn)專線、大范圍提速等舉措研究和發(fā)展高速鐵路，大幅度提高了列車的運(yùn)行速度。同時(shí)，列車高速運(yùn)行加劇了輪軌系統(tǒng)的動(dòng)力相互作用，使路基結(jié)構(gòu)的變形和破壞呈現(xiàn)出了一些新的特征，即變形問題成為制約高速鐵路發(fā)展的主要因素。因此，為確保列車的高速、安全、平穩(wěn)運(yùn)行，必須對(duì)高速行車時(shí)路基結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力特性進(jìn)行深入地研究。 論文概述了國(guó)內(nèi)外高速鐵路技術(shù)及無(wú)碴軌道的發(fā)展?fàn)顩r，討

2、論了高速鐵路路基基床研究中所存在的一些問題。針對(duì)高速鐵路列車、軌道、路基相互作用問題，提出了將機(jī)車車輛、板式軌道及路基結(jié)構(gòu)作為一個(gè)耦合的大系統(tǒng)，以輪軌動(dòng)力接觸關(guān)系為紐帶，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS建立了三維空間列車——板式軌道——路基結(jié)構(gòu)模型，模擬高速行車時(shí)路基結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性研究思路。 首先，對(duì)高速鐵路路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析，采用“中華之星”機(jī)車車輛一個(gè)轉(zhuǎn)向架的荷載，并考慮一定的動(dòng)載系數(shù)。通過將計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行比

3、較，初步證明了所建模型的準(zhǔn)確性。 其次，對(duì)路基系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，以確定有效的模型計(jì)算參數(shù)。以此為基礎(chǔ)，對(duì)列車運(yùn)行作用下路基基床結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行分析研究，并根據(jù)壓實(shí)土的動(dòng)三軸試驗(yàn)確定路基基床厚度。 最后，通過改變模型系統(tǒng)的路基剛度、路基高度、列車速度、軌道不平順值等參數(shù)值，分析路基系統(tǒng)的豎向、橫向振動(dòng)特性、軌道板的豎向位移和列車的振動(dòng)規(guī)律。 計(jì)算結(jié)果表明，路基模型系統(tǒng)仿真得出的結(jié)果具有很好的一致性，且符合實(shí)際。該