路基不均匀沉降对地铁A型车辆动力学特性影响研究

发布时间：2021-03-28 22:21

　　路基不均匀沉降会导致轨道变形,进而映射到钢轨造成轨面不平顺,对行车安全和运行平稳性带来影响。针对城市轨道交通整体道床典型轨道结构,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑轨道自重荷载和轮轨接触关系的车辆-整体道床无砟轨道空间耦合动力学实体模型,分析了路基不均匀沉降条件下车辆行驶速度、路基不均匀沉降波长和幅值等参数对车辆动力学特性的影响。分析结果表明:随着车辆行驶速度和路基沉降幅值的增大,车辆系统动力学响应也响应增大,当速度超过85 km/h时对行车安全性和舒适性均造成不利影响,且路基不均匀沉降引起车辆动力学响应的敏感幅值为30 mm;路基沉降波长对车辆动力学特性的影响呈先增大后减小的变化规律,其中在波长为20～30 m时对车辆动力学特性影响最为显著。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(17)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

车辆动力学模型

目前,我国城市轨道交通线路普遍铺设的无砟轨道结构形式主要为支撑块式整体道床典型轨道结构,其结构组成主要包括钢轨、高弹性扣件、预制混凝土支撑块(轨枕)、混凝土道床板和混凝土支撑层[9],如图2所示。由于支撑块式整体道床轨道结构的预制混凝土支撑块(轨枕)与道床板通过混凝土浇筑在一起,因此可将其看做一个整体来研究。本文基于UM软件采用结构动力分析的子结构方法建立整体道床轨道结构模型,模型如图3所示。模型中,钢轨被视为连续弹性离散点支承上的无限长Euler梁,轨下基础均采用实体单元模拟;钢轨与道床板之间通过弹簧阻尼单元连接(模拟扣件),道床板与支承层以及支承层与路基间均采用接触单元模拟接触;其中,钢轨的边界条件为两端简支,道床板和支承层的边界条件为两端自由。建立的地铁A型车辆-整体道床轨道耦合模型如图4所示。

本文基于UM软件采用结构动力分析的子结构方法建立整体道床轨道结构模型,模型如图3所示。模型中,钢轨被视为连续弹性离散点支承上的无限长Euler梁,轨下基础均采用实体单元模拟;钢轨与道床板之间通过弹簧阻尼单元连接(模拟扣件),道床板与支承层以及支承层与路基间均采用接触单元模拟接触;其中,钢轨的边界条件为两端简支,道床板和支承层的边界条件为两端自由。建立的地铁A型车辆-整体道床轨道耦合模型如图4所示。图4 车辆-轨道耦合动力学模型

【参考文献】：
期刊论文
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[4]路基不均匀沉降对车辆和轨道动力响应的影响[J]. 张小会,周顺华,宫全美,杨新文.  同济大学学报(自然科学版). 2015(08)
[5]高速铁路钢轨焊接区不平顺的动力效应及其安全限值研究[J]. 高建敏,翟婉明.  中国科学:技术科学. 2014(07)
[6]高速铁路基础结构动态性能演变及服役安全的基础科学问题[J]. 翟婉明,赵春发,夏禾,谢友均,黎国清,蔡成标,罗强,宋小林.  中国科学:技术科学. 2014(07)
[7]列车荷载作用下有砟轨道轨面沉降与路基不均匀沉降间的相关关系[J]. 付龙龙,宫全美,周顺华,邹春华,肖军华.  振动与冲击. 2013(14)
[8]路基不均匀沉降对列车-路基上无砟轨道耦合系统动力特性的影响[J]. 徐庆元,李斌,范浩.  铁道科学与工程学报. 2012(03)
[9]高速铁路路基沉降与列车运行速度关联性的研究[J]. 宋欢平,边学成,蒋建群,陈云敏.  振动与冲击. 2012(10)
[10]CRTS-Ⅰ型板式无砟轨道线路路基不均匀沉降限值研究[J]. 徐庆元,李斌,周智辉.  中国铁道科学. 2012(02)

硕士论文
[1]路基不均匀沉降对双块式无砟轨道的影响研究[D]. 张群.西南交通大学 2007



本文编号：3106343