高速條件下路基上CRTSⅡ型無砟軌道頻譜特性研究.pdf

1、近年以來，我國高速鐵路進入飛速發(fā)展的階段，隨之無砟軌道結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的振動問題也越來越突出。但是目前對無砟軌道動態(tài)響應(yīng)的研究主要是基于時域條件下，對其頻譜特性以及影響因素尚不明確。然而振動頻譜作為無砟軌道結(jié)構(gòu)本身的一個重要屬性，對研究高速列車-無砟軌道-路基系統(tǒng)耦合作用下軌道結(jié)構(gòu)的振動有非常重要的意義。同時當無砟軌道產(chǎn)生傷損病害，其振動頻譜會產(chǎn)生變化，通過對典型傷損病害下軌道結(jié)構(gòu)頻譜特性的研究，可以從頻率的角度提取病害的特征，運用到檢測上，

2、為運營和維護提供可靠依據(jù)。本文從測試試驗和理論模型兩方面對不同條件下路基上CRTSⅡ型無砟軌道頻譜特性進行研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、在京津城際鐵路線對路基上無砟軌道在高速列車動態(tài)荷載下的動態(tài)響應(yīng)進行了現(xiàn)場測試，對軌道結(jié)構(gòu)各部分的振動加速度時程曲線以及頻譜曲線進行分析，并對其各部分之間的振動傳遞規(guī)律進行了研究，分析結(jié)果表明軌道結(jié)構(gòu)自上而下振動能量依次衰減，且從鋼軌到軌道板以及軌道板到支承層再到基床表層，振動加速度的高頻部分衰減比

3、較的快，低頻部分衰減的比較慢。
　　2、以路基上CRTSⅡ型無砟軌道為基礎(chǔ)，建立了車輛-軌道-路基耦合動力有限元模型，分別針對不同的行車速度，列車型號，扣件剛度以及下部基礎(chǔ)時軌道結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)進行計算并對頻譜進行分析，結(jié)果表明:隨著列車速度的增大，軌道結(jié)構(gòu)的振動加速度頻譜曲線峰值的頻率和幅值都有所增大;運行不同類型列車時軌道結(jié)構(gòu)振動加速度頻譜峰值頻率大小基本不變，但是幅值有一定的變化;隨著扣件剛度的增大，鋼軌的加速度頻譜以及軌道板

4、和支承層的中高頻部分，頻率大小基本不變而幅值增大;不同下部基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)振動加速度頻譜峰值頻率大小變化不明顯，但軌道板和支承層在50Hz以下的低頻部分的幅值大幅的減小。
　　3、建立了軌道板與CA砂漿層之間產(chǎn)生上拱離縫病害的有限元耦合模型，分析離縫病害對軌道結(jié)構(gòu)頻譜所產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明:當軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生離縫病害以后，軌道板振動頻譜會在低頻部分產(chǎn)生一個明顯的峰值，幅值遠大于正常狀態(tài)的加速度頻譜曲線;隨著離縫長度的增大，軌道板和支承層