高速铁路无砟轨道振动分析

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1、2009年1月铁道工程学报Jan2009第1期(总124)JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO．1(Ser．124)文章编号：1006—2106(2009)01—0036—05-__-__。同Cj速铁路无砟轨道振动分析雷晓燕仲志武2(1．华东交通大学“铁路环境振动与噪声”教育部工程研究中心，南昌330013；2．中铁十八局集团泰国公司，泰国曼谷)摘要：研究目的：通过建立考虑线路随机不平顺的轨道结构连续双层梁模型，提出分析高速铁路弹性支承块式无砟轨道结构振动的数值方法，为无砟轨道结构设计提供指导。研究结论：对轨道结构振动方程进行傅里叶变换

2、，求解傅里叶变换域中的振动位移，再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。线路随机不平顺是根据实测的功率谱函数在计算机上生成的。相对于其它复杂的车辆一轨道耦合动力学模型，该方法简单可行，借助于Matlab软件使得程序编制容易实现，且能反映轨道振动的基本规律和特点，尤其适合于整趟列车通过时轨道结构振动分析的情况。作为应用实例，对高速铁路弹性支承块式无砟轨道进行了振动分析，分析了线路不平顺等级、轨枕垫板和弹性扣件刚度、轨道基础刚度和列车速度对轨道振动的影响，得到了轨枕块橡胶垫板静刚度和橡胶套靴静刚度的合理设计值范围分别为60～90MN／m和120～150MN／m。关键

3、词：轨道振动；弹性支承块式无砟轨道；傅里叶变换；轨道随机不平顺；高速铁路中图分类号：U213．244文献标识码：AAnalysisoftheBallastlessTrackVibrationofHigh—speedRailwayLEIXiao—yan．ZHONGZhi—wu(1．EastChinaJiaotongUniversity，Nanchang，Jiangxi330013，China；2．ThailandCo．Ltd，ChinaRailway18thBureau，Bangkok，Thailand)Abstract：Researchpurposes：Bymeansof

4、establishingthecontinuouselasticresilientlysupportedlayerbeammodelfortrackstructurewithrandomirregularityoftrackverticalprofile，numericalmethodforvibrationanalysisofballastlesstrackwithresilientlysupportedblocktiesispresentedforthepurposeofdirectingthedesignoftheballastlesstrack．Researchc

5、onclusions：VibrationequationsfortrackstructureshouldbetransformedwithFourierforobtainingthevibrationdisplacementsinFouriertransformdomain．Then，thevibrationresponsesofthetrackstructurecanbeobtainedbyperforminginversefastFouriertransform．Therandomirregularityoftrackverticalprofilecanbegener

6、atedoncomputerbasedonthemeasuredpowerspectraldensityoftrackverticalprofile．Thismethodissimpleandeffectivecomparedwithothercomplicatedvehicleandtrackcouplingdynamicsmodels．ItiseasytocodewithMatlabsoftwaretoreflectthefundamentalrulesandcharacteristicsofthetrackvibration，especiallysuitablefo

7、rreflectingthetrackvibrationwhiletrainpassing．Thismethodhadbeenusedtoanalyzethetrackvibrationwithresilientlysupportedblocktiesforhigh—speedrailway，includingtheinfluencesofdifferentrandomiregularitiesoftrackverticalprofile，railpadandfasteningrigidities，trackfoundatio