高速铁路CRTSⅢ减振型板式轨道的动力学特性研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:ailynn
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我国高速铁路技术发展迅速,高速列车的高运量、高速度和密集行车等特点都会对高速铁道结构的动力学性能产生深远影响。CRTSⅢ减振型板式轨道是目前高速铁路中的主要轨道结构之一,对高速列车的安全稳定运营提供了保障。论文以某型高速列车和土质路基CRTSⅢ型减振板式无砟轨道为研究对象,建立高速车辆-轨道-土质路基的耦合模型,研究了轨道结构参数的变化对系统振动响应的影响。利用ANSYS软件建立了三维轨下多层结构(包含土质路基),利用缩减法对其进行模态分析,得到轨下基础结构的固有频率和振型,分析扣件、减振层弹性模量等参数变化对系统固有频率的影响。研究发现:扣件、减振层的弹性模量对结构的影响较小,可以忽略不计,在满足变形协调条件和相关规范的条件下,可以增大基床表层和基床底层的弹性模量来降低系统的振动频率。将轨下多层结构有限元模型导入UM软件中,建立了车辆-轨道-路基耦合模型并进行仿真。采用德国低干扰谱作为轨道激励,研究轨道结构参数变化对轨下系统动力响应的影响。结果表明:(1)扣件刚度取40 kN/mm~90 kN/mm,以及减振层刚度介于20 MPa/m至100 MPa/m之间时振动响应最小;(2)基床表层弹性模量的增大对轨下系统结构的动力响应最为明显;(3)轨道板的纵连形式对耦合系统的响应影响较小。论文研究结果为CRTSⅢ减振型板式轨道的动力学参数设计提供了技术参考,具有重要的理论和实际意义。
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