地震條件下車輛脫軌安全性研究.pdf

1、近年來隨著高鐵的快速發(fā)展，中國已經初步建成四縱四橫的高速鐵路網。然而作為地震多發(fā)國的中國，多條已建成和在規(guī)劃的高鐵線路處于地震高烈度區(qū)，這嚴重威脅著車輛的運行安全性。特別，高鐵線路廣泛采用的鐵路高架橋在地震時會放大地震波對車輛安全性的影響，這使得高速列車在地震條件下車輛行車安全性成為人們關注的重點。車輛脫軌后將會導致嚴重的人員傷亡和經濟損失，然而現今尚無有效的方法完全避免脫軌，因此開展減少車輛脫軌后損失的措施研究具有十分重要的現實意義。

2、基于此，本文主要開展地震條件車輛脫軌前機理研究、車輛脫軌后動態(tài)行為和安全防護技術研究，主要工作如下:
　　(1)開展車輛軌道耦合動力學模型研究，建立地震條件下橋梁樁土相互作用模型和考慮地震輸入的車輛軌道耦合動力學模型;構建基于面向包圍盒碰撞檢測技術的車輛脫軌后動力學模型，并建立單車以及列車脫軌后動力學模型。利用現有商業(yè)軟件和試驗數據對輪軌耦合動力學模型進行驗證;采用半車脫軌試驗和整車脫軌試驗對脫軌后動力學模型進行驗證和修正。

3、>　　(2)基于車輛軌道耦合動力學模型，開展對地震條件下車輛脫軌機理研究;分析地震波特性（垂橫幅值、幅頻特性和作用方向）對車輛運行安全性的影響機理。研究地震條件車輛側滾脫軌行為，基于車輛側滾脫軌過程提出車輛側滾脫軌準則;該脫軌準則基于地震橫向加速度，通過地震加速度幅值判斷車輛在地震條件發(fā)生側滾脫軌的可能性。隨后，進一步分析地震后車輛通過塑性變形軌道的安全性。
　　(3)利用試驗修正后的車輛脫軌后動力學模型，對地震條件下高速列車動車