高速鐵路線路空間線形的輪軌動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究.pdf

1、近年來(lái)，中國(guó)和世界其它國(guó)家修建了大量的高速鐵路，對(duì)于長(zhǎng)距離的高速鐵路工程而言，由于空間跨度廣、服役環(huán)境復(fù)雜、不同地區(qū)地形復(fù)雜多變，導(dǎo)致鐵路線形存在大量的平縱組合斷面。在高速行車條件下，線路線形導(dǎo)致輪軌動(dòng)力作用加劇，降低行車安全性和乘車舒適性，不利于軌道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)維修。因此，采取哪些指標(biāo)反映高速列車通過(guò)平縱斷面時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能，并通過(guò)這些指標(biāo)對(duì)高速鐵路線形參數(shù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義。在中國(guó)鐵路總公司科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)課題“高

2、速鐵路線路線形動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)估技術(shù)研究”(2014G010-H)資助下，本文開(kāi)展了高速鐵路線路空間線形的輪軌動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究。針對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)速為350km的高速鐵路平縱斷面參數(shù)，分析了各參數(shù)的評(píng)估指標(biāo)，根據(jù)評(píng)估指標(biāo)對(duì)線形參數(shù)的設(shè)計(jì)提出建議，并對(duì)印尼高鐵瓦里尼至萬(wàn)隆段的兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行輪軌動(dòng)力學(xué)評(píng)估。
　　為全面反映高速鐵路線路空間線形作用下的輪軌動(dòng)態(tài)相互作用特征，基于車輛—軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論，綜合考慮車輛系統(tǒng)與軌道系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，提

3、出了高速鐵路空間線形的動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)研究方法。以平縱斷面線形參數(shù)為研究對(duì)象，分析了對(duì)其敏感的輪軌動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)，并依據(jù)較敏感的輪軌動(dòng)力學(xué)指標(biāo)給出了線路線形參數(shù)的設(shè)計(jì)建議。
　　對(duì)于平面曲線，曲線半徑與曲線超高的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括車體橫向加速度、輪軌橫向力、輪軸橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、鋼軌橫向位移、鋼軌垂向位移、軌距動(dòng)態(tài)擴(kuò)大量、橫向平穩(wěn)性指標(biāo)，且曲線與半徑的合理匹配能有效降低各指標(biāo)值;緩和曲線長(zhǎng)度參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)還應(yīng)包

4、含車體垂向振動(dòng)加速度指標(biāo)及垂向平穩(wěn)性指標(biāo)，且其長(zhǎng)度應(yīng)以橫向平穩(wěn)性指標(biāo)建議值進(jìn)行設(shè)計(jì);各指標(biāo)對(duì)圓曲線長(zhǎng)度與夾直線長(zhǎng)度均不敏感，根據(jù)車體振動(dòng)加速度的衰減情況建議兩者長(zhǎng)度均不小于250m。
　　對(duì)于縱斷面，坡度參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括輪軌橫向力、輪軌垂向力、脫軌系數(shù)、輪重減載率、鋼軌橫向位移、鋼軌垂向位移及軌距動(dòng)態(tài)擴(kuò)大量;豎曲線半徑參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括車體垂向加速度、輪軌垂向力、輪重減載率、鋼軌垂向位移;夾坡段長(zhǎng)度參數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)為車體垂向加