高速铁路隧道上拱条件下列车振动响应研究

摘要

为了探究隧道上拱对高速列车振动响应的影响并提出上拱限值，开展了隧道上拱区高速列车动力学响应研究。建立高速列车-无砟轨道-隧道刚柔耦合动力学模型，揭示高速列车的振动响应变化特征，并基于列车动力响应指标提出了隧道上拱限值。研究结果表明：随着上拱幅值的增大，无砟轨道变形几乎线性增大；随着上拱波长增大，轨道的上拱趋于平缓；高速列车通过上拱区域时，轮轨力先增大、后降低、再增大、再降低，随着隧道上拱幅值增大，轮轨力和轮重减载率逐渐增大；随着上拱波长增大，轮轨力和轮重减载率逐渐降低；随上拱幅值增大，Sperling指标几乎呈现线性增长，而随着波长增大，Sperling指标先增大后减小，表明20 m上拱波长是影响列车舒适性的敏感波长。综合轮轨力和Sperling指标得到隧道上拱限值为22 mm/5 m、19 mm/10 m、17 mm/15 m、13 mm/20 m和27 mm/25 m。

关键词

高速铁路 / 隧道上拱 / 无砟轨道 / 振动响应 / 上拱限值