高速车辆作用下柔性轨道结构动力性能分析

王相平，吴少培，李 星，席世纪，丁旺才，李国芳

(兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070)

随着车辆运行速度的稳步提高和轨道结构服役年限的逐渐增长,轨下结构最为薄弱的路基部分,其在列车荷载作用下的动力学响应和长期循环荷载作用下的结构稳定性已成为威胁高速铁路运营安全的主要因素.

Thach等[1]、Yin等[2]采用有限元方法,研究了列车荷载作用下轨道结构动力响应;蒋红光等[3]采用全比尺高速铁路加载试验装置,分析了移动列车荷载作用下轨下结构的动力学性能;曹礼聪等[4]通过大量试验数据,分析了地震作用下轨下结构的响应特征;宋小林等[5]基于试验模型,分析了板边离缝对轨下结构动力特性的影响;Steenbergen等[6]以Euler梁模拟轨道结构,以悬挂系统代替列车荷载,分析了列车作用下轨道结构减振特性;Galvin等[7]对比了列车荷载下不同轨道结构的动力学响应,分析了轨道的临界波速和振动强度;Knothe[8]、Grassie[9]研究表明,充分考虑轨下结构有效动态行为在研究车辆-轨道系统振动特性时极为重要,赵坪锐等[10]也指出,随着车辆运行速度的提高,同时考虑车辆-轨道关键部件的参振作用在车辆-轨道动力学性能分析中十分必要;Song等[11]通过模态分解法分析了列车作用下轨道结构振动特性,表明列车速度提高将导致轨道振动加剧.

综上不难发现,近年来有关车辆作用下轨下结构动力学性能分析主要以试验研究和数值模拟为主,试验研究成本较高,普通研究……