伴随着我国城市化的不断推进,轨道交通也迎来了快速发展阶段。于此同时,钢轨波浪形磨耗问题也引起了广泛的关注。钢轨波磨在地铁小半径曲线地段频繁发生,对车辆轨道结构的使用安全造成威胁且容易诱发剧烈的振动问题。因此,本文综合分析了国内外钢轨波磨振动相关研究现状,通过现场实测与数值分析相结合的方式开展钢轨波磨诱发轨道振动传播规律研究,并针对波磨的预防和治理提出打磨阈值科学建议指标。本文主要研究内容如下:1.现场实测普通整体式道床和橡胶浮置板轨道小半径曲线地段钢轨表面不平顺状况,并依据现有评价标准对不平顺状况进行分析评价,结果表明:小半径曲线地段钢轨波磨问题严重,且内外轨具有显著差异。内侧波磨与外侧波磨波长一致但其波深为0.3mm大于外侧波深0.1mm,其主要受到曲线半径的影响与轨道结构无关;而外侧钢轨波磨的产生是由于内轨波磨产生后在继续使用过程中由内测向外侧传递所引发,且这一传递速度随轨道整体刚度的降低而增大。2.现场实测车辆通过波磨地段诱发轨道、隧道内及地面振动状况,并通过分析计算获得振动传递规律。钢轨波磨导致轮轨相互作用力增大进而引发轨道及隧道内振动增大,振动特征频率与钢轨波磨通过频率相一致。隧道内,短波波磨引起的高频振动大于长波波磨引起的低频振动,但其在传播过程中频率越高衰减速度越快。因此地面振动特征频率主要集中在80Hz附近。3.通过实测车辆通过波磨地段的轮轨力状况。并采用车辆轨道动力学、UM多体动力学和导纳法三种方式分别计算车辆通过波磨地段轮轨力状况,将其与现场实测结果分析对比。结果表明:UM多体动力学软件计算轮轨力在低频附近与实测结果较为符合,但在高频附近有明显的偏移。导纳法计算的轮轨力在低频和高频均出现的明显的偏移。只有车辆轨道动力学法计算获得的轮轨力与现场实测结果较为吻合。采用其作为有限元模型轮轨力的计算方式。4.利用有限元商业软件abaqus建立隧道-土体有限元模型,与传统的建模方式不同,本文采用精细化模型,钢轨、扣件部分均采用实体建模,模型更加准确可靠。将通过车辆轨道动力学法获得的现场实测波磨状况下轮轨力施加进模型当中,计算获得轨道、隧道以及地面振动状况并将其与现场实测振动进行分析对比。验证了模型的有效性。5.采用正交实验的方式,设计在不同车速、波长、波深状况下车辆通过所引起的振动状况。并通过回归分析的方式获得了车速、波长、波深与地面振动之间的回归方程,结合地面振动Z振级70d B的控制指标,计算获得车速60km/h时,波长160mm,200mm,250mm,315mm工况下的波深控制指标分别为0.55mm,0.5mm,0.45mm,0.35mm。车速72km/h时,波长160mm,200mm,250mm,315mm工况下的波深控制指标分别为0.3mm,0.25mm,0.15mm,0.1mm。为地铁波磨问题的治理养护提供了参考。同时也为不方便打磨地段车辆降速措施提供了依据。该预测方法可以作为波磨频发地段波磨控制指标的计算方式。为运营部门的钢轨养护工作提供依据。