地鐵9號道岔鋼彈簧浮置板軌道設(shè)計及動力特性研究.pdf

1、近年來城市軌道交通大量建設(shè)使得道岔區(qū)難以繞避振動敏感點，很多的道岔區(qū)需采用鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)。鑒于已投入使用的道岔鋼彈簧浮置板軌道較少，且岔區(qū)軌道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此有必要對道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計及剛度均勻性進行研究。本文以北京地鐵某線路9號道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計為背景，在總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立了道岔鋼彈簧浮置板軌道三維有限元模型和車輛-道岔-浮置板軌道耦合動力模型，從靜力、振動傳遞特性和行車動力特性三個角度對道岔鋼

2、彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)進行了研究。
　　首先，從靜力角度分析道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計。采用移動靜荷載作用在道岔直、側(cè)向，計算道岔浮置板軌道的位移和彎矩包絡(luò)圖，以此確定最不利荷載位置，進而分析不利荷載作用下道岔浮置板的縱橫向應(yīng)力和位移。結(jié)果表明:由板前端至末端板寬度越大道岔浮置板沿橫向受力越不均勻;由于轉(zhuǎn)轍機凹槽處板厚度較薄、轍叉下鋼彈簧布置較密集，為道岔浮置板的薄弱位置;增大叉心至道岔板末端基本軌下鋼彈簧的剛度可以減小道岔板的剛

3、度不均;雖然道岔浮置板沿縱橫向受力有些不均勻，但均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
　　其次，從振動傳遞特性角度分析道岔浮置板的振動特性，以研究道岔直側(cè)向的剛度均勻性。通過在道岔直曲股不同位置激勵，比較沿道岔橫向和縱向鋼軌和浮置極不同位置不同頻率下的振動特性，對比鋼彈簧浮置板道岔與普通道岔的振動特性，結(jié)果表明:所研究道岔浮置板縱、橫向不同位置的振動特性差異不大;基本軌及下部板的振動響應(yīng)大于里軌及下部板;轉(zhuǎn)轍機凹槽處的振動幅值較大，而轍叉處的振動

4、較小。
　　最后，分析在列車動力直向通過道岔時，道岔浮置板軌道結(jié)構(gòu)不同部位的動力特性和列車系統(tǒng)的動力特性。結(jié)果表明，由道岔板前端至末端道岔浮置板的動力響應(yīng)差別不大;轉(zhuǎn)轍機預(yù)留凹槽處和轍叉處存在剛度不均勻，軌道系統(tǒng)和列車的動力響應(yīng)較大;轍叉至板末端由于板寬度較大基本軌和里軌及下部板的動力特性稍有差異，存在一定的板下剛度不均勻引起的動力不平順。
　　本文結(jié)合工程實際對地鐵道岔鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)在列車荷載作用下的靜力及動力特性進