列车速度对车辆—轨道—路基系统动力特性的影响 被引量：9

1

作者 马学宁 梁波 高峰 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期7-13,共7页

根据列车运行的实际情况,将轨道—路基作为参振子结构纳入车辆计算模型,建立车辆、钢轨、轨枕、道床、路基和地基为一体的二系垂向耦合动力分析模型,分析列车速度变化对车辆运行品质、动位移以及路基动应力的影响。结果表明:车体加速度... 根据列车运行的实际情况,将轨道—路基作为参振子结构纳入车辆计算模型,建立车辆、钢轨、轨枕、道床、路基和地基为一体的二系垂向耦合动力分析模型,分析列车速度变化对车辆运行品质、动位移以及路基动应力的影响。结果表明:车体加速度、动轮载和轮重减载率均随车速的提高而增大,呈线性分布;具有二系悬挂的高速列车通过有砟轨道路基结构时,列车的安全性及舒适度均能满足要求;系统动位移受速度影响较小;路基面动应力随速度的提高而增大,并在横向呈马鞍形分布,在纵向呈抛物线形分布;路基动应力沿路基深度方向衰减较快,在基床表面下3 m处,动应力只有基面的16%左右。研究结果与已有部分研究结论吻合较好,表明模型具有较高的可靠性。 展开更多

关键词 列车速度 垂向耦合 轮轨关系 动力分析 车辆—轨道—路基系统

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无砟轨道纵向连接形式对列车—板式无砟轨道—路基系统振动特性影响 被引量：6

2

作者 徐庆元 张旭久 曾志平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期32-37,共6页

运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立列车—板式无砟轨道—路基的竖向振动方程组,用Matlab编制相应计算程序,并用ANSYS软件验证,分析在随机不平顺激扰下,列车高速运行时板式无砟轨道不同纵向... 运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立列车—板式无砟轨道—路基的竖向振动方程组,用Matlab编制相应计算程序,并用ANSYS软件验证,分析在随机不平顺激扰下,列车高速运行时板式无砟轨道不同纵向连接形式对列车—板式无砟轨道—路基系统振动特性的影响。研究表明:板式无砟轨道纵向连接形式对车体垂向加速度、钢轨垂向加速度、轮轨垂向力、扣件压力的影响极小,但对板式无砟轨道各部件及路基受力有较大影响,轨道板与底座纵连,可以大大降低轨道板和底座的振动和动应力,无砟轨道动力特性总体较为优良。 展开更多

关键词 板式无砟轨道 路基 车辆 耦合 振动特性

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高速铁路路基不均匀冻胀变形对轮轨系统的动力影响研究 被引量：15

3

作者 高建敏 郭毅 郭宇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期94-102,共9页

基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,开展高速铁路无砟轨道路基不均匀冻胀变形对高速轮轨系统的动力学影响研究,分析不同程度的路基不均匀冻胀变形对高速车辆-轨道耦合系统振动响应的影响规律。研究结果表明:路基的不均匀冻胀变... 基于车辆-轨道耦合动力学理论和有限元方法,开展高速铁路无砟轨道路基不均匀冻胀变形对高速轮轨系统的动力学影响研究,分析不同程度的路基不均匀冻胀变形对高速车辆-轨道耦合系统振动响应的影响规律。研究结果表明:路基的不均匀冻胀变形会加剧轮轨动态相互作用,对行车安全性和乘车舒适性产生不良影响,同时易引起较强的轨道结构振动,进而影响轨道结构的长期服役性能;随着路基不均匀冻胀变形波长的减小和冻胀变形幅值的增大,高速车辆-轨道耦合系统的垂向振动动力学指标均出现增大趋势,研究发现应重点关注波长20 m以内的路基不均匀冻胀变形及其幅值的增大;对于路基不均匀冻胀变形较严重地段,可通过适当降低车辆的运行速度,以有效降低轮轨系统的动态相互作用,从而减小路基不均匀冻胀变形对高速行车安全性的影响,但是,限速措施对于改善高速乘车舒适性的效果并不明显。 展开更多

关键词 高速铁路 无砟轨道 路基不均匀冻胀变形 车辆-轨道耦合动力学 动力影响

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车辆循环动载下高速铁路路基累积变形预测研究 被引量：1

4

作者 李正 徐磊 +4 位作者 王卫东 杜香刚 余志武 刘鹏飞 曾志平 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1445-1456,共12页

高速铁路路基在车辆荷载反复作用下不可避免地产生累积变形,影响铁路轨道-路基结构服役性能和车辆运行品质。为探明高铁路基在循环车辆动载下的累积变形空间分布特性和长期发展规律,建立车致路基累积变形预测模型,其主要由2个子模块组成... 高速铁路路基在车辆荷载反复作用下不可避免地产生累积变形,影响铁路轨道-路基结构服役性能和车辆运行品质。为探明高铁路基在循环车辆动载下的累积变形空间分布特性和长期发展规律,建立车致路基累积变形预测模型,其主要由2个子模块组成:1)基于多体动力学和有限单元法建立的高速铁路车辆-轨道-路基耦合时变动力学模型;2)基于建立的车辆-轨道-路基动力相互作用模型,引入路基累积变形预测模型,利用循环跳跃的方式预测不同车辆荷载累积次数下路基的累积变形及其空间分布规律。2个模块的交互方面,在每次循环跳跃后,将路基累积变形空间映射至轨道,形成轨面附加几何不平顺,并同步更新迭代系统动力矩阵,建立了车致路基累积变形与系统动力响应之间的关联关系。研究结果表明:本文提出的计算模型可较好地揭示路基土体累积变形在循环车辆动载下的演化规律;采用循环跳跃的方法可更为真实准确地预测路基的累积变形,其计算的路基累积变形最大值为2.6069 mm,而未采用循环跳跃方法计算出的累积变形最大值则为1.7 mm,低估了34.8%。路基累积变形在前期发展较快,后期由于土体被不断夯实,累积变形的演化呈现减缓趋势,累积变形速率从1次加载0.035 mm减小到1次加载小于10^(-6)mm;在路基具有初始不均匀变形的区域内,路基累积变形的幅值大于路基没有初始不均匀变形的区域;路基的累积变形对系统的垂向动力响应的影响显著,动力响应表现为增大的趋势;对于系统的横向振动,累积变形的影响较小。本文提出的方法和研究结果可为高速铁路路基不均匀累积变形控制和预测提供技术支撑。 展开更多

关键词 铁道工程 车辆-轨道-路基动力相互作用 路基累积变形 空间几何映射 时变动力系统

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路基不均匀沉降对地铁A型车辆动力学特性影响研究 被引量：12

5

作者 张克平 石广田 和振兴 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期165-170,共6页

路基不均匀沉降会导致轨道变形,进而映射到钢轨造成轨面不平顺,对行车安全和运行平稳性带来影响。针对城市轨道交通整体道床典型轨道结构,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑轨道自重荷载和轮轨接触关系的车辆-整体道床无砟轨道空间... 路基不均匀沉降会导致轨道变形,进而映射到钢轨造成轨面不平顺,对行车安全和运行平稳性带来影响。针对城市轨道交通整体道床典型轨道结构,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立考虑轨道自重荷载和轮轨接触关系的车辆-整体道床无砟轨道空间耦合动力学实体模型,分析了路基不均匀沉降条件下车辆行驶速度、路基不均匀沉降波长和幅值等参数对车辆动力学特性的影响。分析结果表明:随着车辆行驶速度和路基沉降幅值的增大,车辆系统动力学响应也响应增大,当速度超过85 km/h时对行车安全性和舒适性均造成不利影响,且路基不均匀沉降引起车辆动力学响应的敏感幅值为30 mm;路基沉降波长对车辆动力学特性的影响呈先增大后减小的变化规律,其中在波长为20~30 m时对车辆动力学特性影响最为显著。 展开更多

关键词 城市轨道交通 路基不均匀沉降 无砟轨道 车辆-轨道耦合动力学 轨面不平顺

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高速铁路铺设CRTS Ⅲ型板式无砟轨道地段的路基冻胀限值

6

作者 魏绍磊 肖宏 +2 位作者 王宏阁 王阳 钱忠霞 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2712-2726,共15页

我国冻土地区高速铁路分布广泛,路基冻胀对高速铁路无砟轨道结构损伤影响较为突出,危害行车安全。但是目前尚未建立针对铺设CRTS Ⅲ型板式无砟轨道地段的路基冻胀控制限值。本文基于车辆-轨道耦合动力学理论和混凝土塑性损伤理论,考虑... 我国冻土地区高速铁路分布广泛,路基冻胀对高速铁路无砟轨道结构损伤影响较为突出,危害行车安全。但是目前尚未建立针对铺设CRTS Ⅲ型板式无砟轨道地段的路基冻胀控制限值。本文基于车辆-轨道耦合动力学理论和混凝土塑性损伤理论,考虑混凝土结构损伤和车轨相互作用,建立车辆-无砟轨道-冻胀路基静动力分析模型,分析路基冻胀对CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构的损伤和车辆动力性能指标的影响。综合静、动力控制指标,提出一种针对冻胀变形的分级控制限值;分别考虑轨道结构层间离缝和结构损伤、钢轨垂向动位移、乘车舒适性和行车安全性等多项控制指标,将路基冻胀限值划分为5个区域。研究结果表明:路基冻胀作用于轨道板中部时损伤和离缝量出现极值;结构损伤和车辆动力学响应均随波长减小和波峰增大而呈增大趋势,且均对波长的影响更为敏感。可以根据不同分区的冻胀限值保障车辆运营安全,为冻土区无砟轨道养护维修提供参考。 展开更多

关键词 高速铁路 路基冻胀限值 CRTSⅢ型板式无砟轨道 车辆-轨道耦合动力学 混凝土塑性损伤

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某高速铁路路基动力响应研究 被引量：3

7

作者 尹壮飞 曾鹏毅 《路基工程》 2016年第2期76-80,共5页

针对某高速铁路上的一处典型路基,基于车辆—轨道—路基大耦合系统,并在考虑轨道不平顺性的前提下,利用Fortran语言对列车荷载作用下高速铁路路基的动力响应进行深入的研究,同时开展了相关的参数研究,从土体深度、列车速度以及轴重等方... 针对某高速铁路上的一处典型路基,基于车辆—轨道—路基大耦合系统,并在考虑轨道不平顺性的前提下,利用Fortran语言对列车荷载作用下高速铁路路基的动力响应进行深入的研究,同时开展了相关的参数研究,从土体深度、列车速度以及轴重等方面对高速铁路路基的动应力相应进行研究。 展开更多

关键词 高速铁路 车辆—轨道—路基大耦合动力系统 路基 动力响应 有限元分析

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高速铁路混凝土路基结构研究与应用现状 被引量：1

8

作者 王润民 陈涛 李卫超 《路基工程》 2024年第4期18-26,共9页

从工程应用、理论模型、动力静力性能影响因素和优缺点等方面,综述高速铁路混凝土路基结构的发展和研究现状。详细介绍常见的路基结构型式,并对各种路基结构型式进行对比分析;回顾路基结构的静力和动力特性研究进展;在车辆与轨道的相互... 从工程应用、理论模型、动力静力性能影响因素和优缺点等方面,综述高速铁路混凝土路基结构的发展和研究现状。详细介绍常见的路基结构型式,并对各种路基结构型式进行对比分析;回顾路基结构的静力和动力特性研究进展;在车辆与轨道的相互作用及动力学研究中,阐述从提出车辆-轨道垂向统一模型,逐步发展到空间耦合模型的研究过程和相应的动力学模型;对未来路基结构的研究提出展望。 展开更多

关键词 高速铁路 混凝土路基 结构型式 静力和动力特性 车辆轨道动力耦合系统 轮轨动力学

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基于2.5维有限元-边界元分析轨道随机不平顺影响下的铁路地基振动 被引量：10

9

作者 冯青松 雷晓燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期13-19,共7页

建立了完善的2.5维有限元-边界元耦合模型分析移动谐荷载作用下钢轨、扣件、轨枕、道砟、路基和地基等各部分的振动响应;利用既有的车辆-轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型得到轨道谐波高低不平顺引起的垂向动态轮轨力;在此基础上... 建立了完善的2.5维有限元-边界元耦合模型分析移动谐荷载作用下钢轨、扣件、轨枕、道砟、路基和地基等各部分的振动响应;利用既有的车辆-轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型得到轨道谐波高低不平顺引起的垂向动态轮轨力;在此基础上,结合轨道随机不平顺功率谱密度,提出了列车运行引起的地基振动功率谱计算方法。对比分析了地基表面测点垂向振动加速度级的理论计算与现场实测结果,证明了该模型的合理性。模型能有效地分析具有复杂横截面形状的轨道-路基-地基系统的振动响应以及多种轨道、地基减振隔振措施的影响,且具有较高的计算效率,适用于铁路线路设计阶段的方案比较研究。 展开更多

关键词 2.5维有限元-边界元 轨道随机不平顺 车辆-轨道-路基-地基耦合系统 地基振动 功率谱

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深埋式桩板结构桥隧过渡段动力特性研究 被引量：8

10

作者 魏丽敏 李双龙 +1 位作者 何群 何重阳 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期141-148,共8页

结合上海—昆明高速铁路某深埋式桩板结构桥隧过渡段动力响应现场试验,建立车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究深埋式桩板结构路基动力特性,评价其用作桥隧过渡段的过渡性能。研究结果表明:6种测试车型引起过渡区测点振动加速度最大值... 结合上海—昆明高速铁路某深埋式桩板结构桥隧过渡段动力响应现场试验,建立车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究深埋式桩板结构路基动力特性,评价其用作桥隧过渡段的过渡性能。研究结果表明:6种测试车型引起过渡区测点振动加速度最大值为3.77 m/s2,测点最大振动加速度随车速增大而增大,最大振动位移与车速没有明显相关性;隧道与桥台测试断面的功率谱密度平均值比过渡段路基的更大,过渡段路基动力响应振动水平比桥台与隧道的更弱;过渡区最大钢轨挠度变化率约为0.149 mm/m,小于控制值0.300 mm/m,表明过渡区轨道结构动力性能良好;行车荷载作用下,桩长越长,桩顶动位移越小,桩板结构的变桩长设计有利于过渡区刚度的平顺过渡。 展开更多

关键词 桥隧过渡段 桩板结构 动力响应 现场试验 车辆-轨道-路基耦合模型

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两桥(隧)之间短路基沉降控制标准研究 被引量：3

11

作者 蔡成标 魏永幸 《铁道建筑》 北大核心 2005年第9期85-87,共3页

针对两桥(隧)之间短路基设计,应用列车—线路耦合动力学理论和模型,分析了不同的车辆运行速度、不同的路基沉降、不同的过渡段长度对不同动力性能的运行车辆舒适性的影响,得出了两桥(隧)之间短路基沉降的控制标准以及“刚性路基”和“... 针对两桥(隧)之间短路基设计,应用列车—线路耦合动力学理论和模型,分析了不同的车辆运行速度、不同的路基沉降、不同的过渡段长度对不同动力性能的运行车辆舒适性的影响,得出了两桥(隧)之间短路基沉降的控制标准以及“刚性路基”和“以桥代路”方案的适用性。 展开更多

关键词 桥隧间短路基 沉降 控制标准 车辆—轨道耦合动力学

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