隨機(jī)因素對鋼彈簧浮置板過渡段動力響應(yīng)的影響及鋼軌撓度變化率控制指標(biāo)研究.pdf

1、由于影響結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的因素存在不確定性，隨機(jī)因素對工程結(jié)構(gòu)的影響已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不可或缺的組成部分。城市軌道交通車軌系統(tǒng)中材料參數(shù)、幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)等具有離散性，而軌道交通車輛與軌道系統(tǒng)響應(yīng)取決于各參數(shù)匹配情況，研究軌道參數(shù)隨機(jī)性對過渡段動力響應(yīng)的影響具有重要意義。
　　本文建立了較為完善的列車-鋼彈簧浮置板過渡段動力分析模型，綜合運(yùn)用可靠度分析方法，以整體道床-鋼彈簧浮置板過渡段動力分析為基礎(chǔ)，研究了過渡段鋼軌撓度變化率控制

2、指標(biāo)，并對不同過渡段方案進(jìn)行了分析評價。主要研究成果如下:
　　(1)建立了較為完善的列車-鋼彈簧浮置板過渡段動力分析模型，模型較為精細(xì)的考慮了鋼彈簧實(shí)際布置形式及不同軌道板間剪力鉸的設(shè)置等特征，并從鋼彈簧受力頻譜特性角度驗(yàn)證了模型的正確性;
　　(2)開展了基礎(chǔ)組合參數(shù)下浮置板軌道進(jìn)行了模態(tài)分析及減振效果分析，計(jì)算了地鐵列車通過鋼彈簧浮置板軌道過渡段時的車體動力響應(yīng)、輪軌作用力、軌道動力響應(yīng)，分析了行車安全性、鋼彈簧受力頻

3、譜特性特點(diǎn)及過渡區(qū)段內(nèi)扣件受力特征。計(jì)算結(jié)果表明:通過浮置板過渡段時軌道剛度差引起的車體最大垂向加速度0.051 m/s2及最大輪重減載率0.0079，均滿足行車舒適性、安全性要求;鋼軌垂向位移在軌道過渡段實(shí)現(xiàn)了較好過渡，鋼軌垂向撓度變化率最大位置為整體軌道與浮置板軌道連接位置;鋼彈簧連接力前三階頻率分布滿足f0=v/La，f1=2f0，f2=3f0（式中，v為車輛速度，La為車輛長度）的基本規(guī)律;浮置板軌道Z振級減振效果為16.1dB

4、，分頻振級最大差值為17.4dB，最小差值為13.2dB，振動加速度振級差值17.0dB，均滿足減振要求。
　　(3)運(yùn)用可靠度分析方法，分析了軌道過渡段參數(shù)隨機(jī)性對動力性能的影響，結(jié)合可靠度失效概率提出了過渡段鋼軌撓度變化率最大推薦限值為1.17mm/m。并進(jìn)一步檢算得到:達(dá)到推薦鋼軌撓曲率控制限值時的過渡段剛度差與軌道不平順不利組合綜合作用下行車安全性指標(biāo)滿足規(guī)范要求;通過對不同過渡段設(shè)計(jì)方案剛度差評估得到:當(dāng)工況設(shè)置為前三排