周期性无砟轨道-桥梁耦合结构弹性波传播效应分析

陈广巧

doi:10.16749/j.cnki.jecjtu.20240229.005

华东交通大学学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (02) : 95 -102. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20240229.005

周期性无砟轨道-桥梁耦合结构弹性波传播效应分析

陈广巧

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摘要

为探究周期性桥上无砟轨道结构中的弹性波传播规律，将无砟轨道-桥梁耦合结构考虑为包括钢轨、轨道板、底座板、桥梁在内的4层Timoshenko梁耦合模型，利用平面波级数展开法-能量法求解其频散特性。通过与有限元仿真结果对比验证了文章方法的准确性，而后基于该方法探究了结构刚度变化对弹性波传播的影响、阐明了频散特性中禁带的形成机理。结果表明：0～50 Hz内，该结构共存在两条禁带，且在纵向刚度较大时，其起始频率与截止频率主要受各连接层的纵向刚度影响，第1,2阶截止频率分别随滑动层刚度、扣件层刚度的增加而增大。研究为桥上无砟轨道结构的减振工作提供了一定的理论参考。