有砟—无砟轨道过渡段动刚度研究

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轨道刚度是轨道结构动力特性的一个重要参量,由于轮轨间的动力作用,轨道刚度由动刚度来衡量更为合理。以往过渡段研究的多是轨道静刚度,论文以路基上有砟-旭普林无砟轨道过渡段为例,对过渡段的动刚度进行研究。在总结以往过渡段模型的基础上,论文根据轨道结构的实际情况,建立了过渡段动刚度力学计算模型。模型中车体作用考虑为简谐荷载,钢轨视为弹性点支撑基础上的Timoshenko梁,扣件考虑为线性弹簧和阻尼元件,轨枕、有砟道床、路基、无砟轨道道床板和混凝土底座等均考虑为实体。采用有限元方法对过渡段力学模型进行离散,钢轨单元按实际扣件节点间距划分,扣件为弹簧单元,其它轨道结构都采用实体单元进行模拟。应用动力学频域分析方法,分析了高速铁路有砟轨道和旭普林无砟轨道动刚度特性及影响因素。结果表明,扣件刚度、阻尼、枕下胶垫刚度和轨枕配置对有砟轨道动刚度的影响较大;旭普林轨道动刚度主要受扣件刚度和阻尼的影响。论文对有砟-无砟过渡段的静刚度过渡方案进行了分析,提出静刚度过渡方案不能满足动刚度的平顺过渡。根据轨道结构和参数变化对动刚度的影响规律,调整刚度过渡方案,最后提出了就动刚度过渡而言相对较为合理的方案。最后对论文的研究结果进行了总结,并提出了一些不足之处和需要进一步完善的问题。
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