轮轨垂向冲击力地面测试方法适用性研究

毕澜潇，赵坪锐，王森荣,4，熊 飞，刘学毅，郭利康

(1.西南交通大学 高速铁路线路工程教育部重点实验室，四川 成都 610031；2.西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031；3.邛崃市审计局 政府投资建设项目审计中心，四川 邛崃 611530；4.铁路轨道安全服役湖北省重点实验室，湖北 武汉 430063)

当车轮通过低接头、错牙接头、接头轨缝及轨面剥离时，车轮瞬时转动中心的改变会使车轮对轨道产生垂直向下的冲击速度，从而产生冲击荷载[1]。轮轨冲击荷载可达正常轮载3～4倍，严重影响行车安全及车轮、轨道使用寿命。20世纪六七十年代，英国铁路Derby技术中心为防止和整治钢轨接头区病害，对轮轨相互作用力进行了大量的理论与试验研究，提出轮轨冲击时存在两个峰值力，即P1、P2力。Jenkins等[2]在理论分析和现场测试的基础上，导出P1、P2的近似计算公式，其研究成果是轨道垂向荷载理论的重要发展。轮轨间垂向冲击力问题一直是铁路运输领域的一项重要研究课题，近几十年来，国内外学者对轮轨冲击力与轨道结构各参数间的关系做了相关研究，针对激扰类型的不同建立如接头轨缝、低接头、车轮不圆等情况下的轮轨冲击力分析模型，基本明确了轮轨冲击力的影响因素，所进行的理论研究可为线路的养护维修提供指导[3-7]。

相比于日趋完善的理论分析工作，对轮轨高频冲击力地面测量的研究相对较少。现有的地面测试研究主要集中在在静载或移动静载作用下分析钢轨应变响应范围而优化测点布置方案，以及动态测试信号结果的处理问题[8-10]。……