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DOI:10.7672/sgjs2016150136
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
高速铁路路桥过渡段动力响应研究
魏峰,2
2016年8月上第45卷第15期
（1.中国铁路总公司科技管理部，北京100844；2.北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044）
[摘要]针对某一典型路桥过渡段，利用Fortran语言编制车辆-轨道-过渡段动力大耦合计算程序，借助轨道不平顺性的实测数据，深入分析了不同速度高速列车通过该区段时车体的客项动力学指标，并开展了参数研究，得出以下结论：在150~250km/h的运行速度下，行车的安全性和舒适性指标均能满足规范要求；不平顺幅值对车体响应有
着重要影响，缩短波长措施可以有效降低车体振动加速度，提高列车行车平稳性与舒适性。【关键词］铁路；路桥过渡段；动力响应；加速度；研究
[中图分类号】U211.3
[文献标识码］A
[文章编号】1002-8498（2016)15-0136-05
StudyonDynamicResponsesofBridge（Culvert)-subgrade
Transition Section of High-speed Railway
Wei Feng'2
(1.Department of Science and Technology, China Raileay Corporation, Beijing100844,Chind:
2. School of Civil Engineering, Bejing Jiaotong Uninersity, Beijing 100044, China )
Abstract: Aiming at the typical subgrade, this paper establishes the vehicle-track-transition coupled system by using the Fortran program which combines the ride performance, and then makes the parameter research, and the conclusions are shown as follows:when the speed is 150 ~250km/h,the safety and comfortableness coefficients can meet the requirements in the standards. There are some significant effect of irregularity on the dynamic responses, shorting the wave length can reduces the shaking acceleration and improvethesmoothness.
Key words : railways ; bridge ( culvert)-subgrade transition; dynamic responses ; acceleration; stud
0引言
高速铁路路桥过渡段是整个高铁线路中至关重要的部分，也是整个高铁线路中较为薄弱的一个环节[1-3]。在高速列车荷载的长期作用下，往往会出现不均匀沉降，轨面出现较大的不平顺性，进而严重影响列车的安全运行[46]。高速列车通过路桥过渡段是一个复杂的动力学问题，涉及车辆、轨道路基等多种结构的耦合作用，目前对过渡段上长期存在的轨道不平顺问题仍然认识不够清晰，需要开展更加深入的研究[了]。本文将以某一条正在运营的典型高速铁路为工程背景，建立车辆-轨道-路基大耦合分析模型，借助现场实测数据，对高速列车通过过渡段时的动力响应进行分析，并提出相应的解决措施。
【作者简介］魏峰，博士研究生，高级工程师，E-mail；cars_wf@ hotmail.co
［收稿日期］2016-06-12
1高速铁路路桥过渡段动力学大耦合系统
为了研究高速列车通过路桥过渡段时的动力响应，本文基于轮轨相互作用理论建立了车辆-轨道-过渡段大耦合动力学模型了，如图1所示。鉴于该线上运行的列车为CRH2型车，则可以根据 CRH2动车组的结构形式和悬挂特性，将车体、转向架和轮对视为刚体，车辆模型就变成由4个轮对、2 个转向架和1个车体组成的多刚体系统，刚体之间通过两系弹簧阻尼元件连接。动车的转向架由构架、前后2个轮对、4个轴箱、制动装置、牵引拉杆以及弹性阻尼元件组成。轴箱和构架之间为一系悬挂系统，采用弹簧单元、阻尼来模拟，并通过输入弹黄的垂向刚度和横回刚度以及阻尼特性来确定一系悬挂的特性。构架和车体之间采用空气弹簧、横向和抗蛇形阻尼等连接，同样输入弹簧和阻尼的特性对以上弹簧和阻尼单元进行模拟（见图2~4）。