针对时速160 km,17 t轴重条件下的市域铁路,提出一种在板缝处设置剪力铰和隔振器的装配式长型钢弹簧浮置板轨道.为验证该轨道结构对市域快线行车的适应性,建立三维车辆-轨道-基础耦合动力学模型,分析160 km/h速度下车辆和轨道结构的动力学响应,并对板缝结构、隔振器合理刚度以及减振效果进行研究.研究结果表明:在板缝处设置隔振器可以有效减小板端的钢轨位移、浮置板位移以及板中的隔振器反力,设置剪力铰可以有效减小浮置板板端的振动加速度和相对错动.在板缝处同时设置隔振器和剪力铰可以加强装配式浮置板轨道的薄弱环节,使整体的受力和变形更加均匀;隔振器间距取2.4 m且刚度在7.5～25 kN/mm范围内时,隔振器刚度变化对车体动力响应的影响较小,车体各项动力指标均满足规范的要求,但隔振器刚度小于15 kN/mm时钢轨最大位移会超过规范限值,此时车辆运行的安全性不能得到保证;本结构设计参数下的浮置板轨道减振效果可达15 dB以上,且在高频段的减振较为明显.隔振器刚度由7.5 kN/mm增大到25 kN/mm后,减振效果由26.29 dB减少至15.32 dB.综合考虑车体动力响应、轨道位移限值以及减振效果,建议本设计的装配式浮置板轨道的隔振器刚度取15 kN/mm.

装配式浮置板;隔振器刚度;动力学响应;板缝结构;减振效果

李秋义;高自远;杨荣山;周智强;曹世豪;刘增杰

中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063;铁路轨道安全服役湖北省重点实验室,湖北 武汉 430063;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;河南工业大学 土木工程学院,河南 郑州 450001;中国铁路总公司 工程管理中心,北京 100000

铁道科学与工程学报

[1]李秋义;高自远;杨荣山;周智强;曹世豪;刘增杰-.160 km/h市域铁路装配式浮置板轨道研究)[J].铁道科学与工程学报,2022(10):2893-2902

装配式浮置板,剪力铰,板缝结构

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