钢轨焊接区激扰下400km/h高铁有砟轨道动力响应分析

• Published in: 铁道标准设计 Vol. 69; no. 1; pp. 36 - 49
• Main Author: 付琪璋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043 2025
• Subjects: 钢轨; 高速铁路; rail; 动力响应; high-speed railway; dynamics model; 有砟轨道; 动力学模型; 焊接区; ballasted track; dynamic response; welded area
• ISSN: 1004-2954
• DOI: 10.13238/j.issn.1004-2954.202306280004

U238%U213.2; 高速列车运行速度增加将引起车辆通过钢轨焊接接头时产生更强烈的冲击作用,影响行车稳定性.分析高速列车过焊接区时不平顺动力响应特征,对高速铁路的设计和运维至关重要.建立含柔性轮对的三维车辆-有砟轨道-基础耦合动力学模型,选取较不利情况模拟焊接不平顺,研究焊接区不平顺激扰下 400 km/h高速铁路有砟轨道的结构动力响应特征,对比动力学结果与规范限值的差异,分析扣件刚度、道床支撑刚度、基础类型的变化对轮轨动力学的影响.结果表明,列车以 400 km/h通过焊接接头不平顺时,各评价指标均满足现行规范相关指标要求,尤其是脱轨系数、钢轨横向位移指标远小于规范容许限值;扣件支承刚度显著影响钢轨位移及道床加速度,钢轨位移可减少 0.8 mm,道床加速度可增大0.8 倍;道床支承刚度主要影响钢轨位移及道床加速度,道床加速度可增大 8.9%;基础类型对车辆、轨道动力学性能影响不大,但会使道床振动加速度增至 2.57 倍;相比 350 km/h、400 km/h过焊缝时显著增加车辆、轨道动力学相互作用,轮轨力增加 46 kN.高速列车运行条件下,轮重减载率、轮轨垂向力表现为不超限但接近限值的特点.因此,项目运营管理应重点核查轮重减载率和轮轨垂向力,针对焊接不平顺应严格监控、重点管理.