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(jīng)初步建成四縱四橫的高速鐵路網(wǎng)。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(yán)重威脅著車輛的運(yùn)行安全性。特別，高鐵線路廣泛采用的鐵路高架橋在地震時(shí)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(guān)注的重點(diǎn)。車輛脫軌后將會導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，然而現(xiàn)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(xiàn)實(shí)意義。

2、基于此，本文主要開展地震條件車輛脫軌前機(jī)理研究、車輛脫軌后動(dòng)態(tài)行為和安全防護(hù)技術(shù)研究，主要工作如下:
　　(1)開展車輛軌道耦合動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)模型;構(gòu)建基于面向包圍盒碰撞檢測技術(shù)的車輛脫軌后動(dòng)力學(xué)模型，并建立單車以及列車脫軌后動(dòng)力學(xué)模型。利用現(xiàn)有商業(yè)軟件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)對輪軌耦合動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證;采用半車脫軌試驗(yàn)和整車脫軌試驗(yàn)對脫軌后動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)證和修正。

3、>　　(2)基于車輛軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型，開展對地震條件下車輛脫軌機(jī)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(yùn)行安全性的影響機(jī)理。研究地震條件車輛側(cè)滾脫軌行為，基于車輛側(cè)滾脫軌過程提出車輛側(cè)滾脫軌準(zhǔn)則;該脫軌準(zhǔn)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(cè)滾脫軌的可能性。隨后，進(jìn)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(yàn)修正后的車輛脫軌后動(dòng)力學(xué)模型，對地震條件下高速列車動(dòng)車