列车一轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析.pdf

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1、第34卷第5期铁道学报Vo1．34No．520l2年5月JOURNAIOFTHECHINARAILWAYS0CIETYMay2012文章编号：1001—8360(2012)05—0086—05列车一轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析曾庆元，周智辉，赫丹，文颖(中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)摘要：论证列车脱轨力学机理是列车～轨道(桥梁)系统横向振动丧失稳定。基于系统运动稳定性能量增量分析方法，提出列车一轨道(桥梁)系统横向振动稳定性分析的能量增量判别准则：当列车一轨道(桥梁)系统横向振动极限抗力做功增量大于系统

2、横向振动最大输入能量增量时，横向振动状态稳定；反之，系统横向振动状态不稳定；二者相等时，横向振动状态处于失稳临界状态。基于上述准则，提出系统横向振动失稳临界车速与容许极限车速分析方法，并结合实例证明方法的可行性。采用上述方法得到高速铁路板式无砟轨道列车失稳临界车速为607．5km／h，容许极限车速为486km／h，证明我国高速铁路运行安全度较高。关键词：列车脱轨；稳定性；临界车速；容许车速；高速铁路中图分类号：U441．7；U270．11文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8360．2012．05

3、．Ol4StudyonStabilityofLateralVibrationofTrain—track(bridge)SystemZENGQing—yuan，ZHOUZhi—hui，HEDan，WENYing(SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：ThemechanismOftrainderailmentwasdemonstratedtobeunstabilityO{lateralmovementOftra

4、in—track(bridge)system．Onthebasisoftheenergyincrementmethodforstabilityanalysisofsystemmovement，theenergyincrementdiscriminationcriteriawerepresentedforjudgingthestabilityoflateralvibrationofthetrain—track(bridge)system．ThemaincontentofthecriteriaiSasfollows：Ifthe

5、amountofworkincrementofultimateresistingforcesexceedsthemaximuminputenergyincrement，thelateralvibrationisstable，whentheformerislessthanthelatter，thelateralvibrationbecomesunstable．Inparticular，acriticalstatecanbereachedwhenthetwoquantitiesequalinmagnitude．Inaccord

6、ancewiththeabovecriteria，themethodforana—lyzingthecriticaltrainspeedduetolateralvibrationunstabilityofthesystemandthepermissibletrainspeedwaspresented．Itismanifestedthatthemethodofanalyzingthecriticaltrainspeedisreasonable．Thecriticalspeedandpermissiblespeedoftrai

7、nonballastlesstracksofhigh-speedrailwaysarecalculatedas607．5km／hand486km／hrespectively，whichillustratethehighrunningsafetyofhigh～speedtrainsinChina．Keywords：trainderailment；stability；criticaltrainspeed；permissibletrainspeed；high—speedrailway人们对高速铁路最基本需求是列车安全、舒适运数和

8、轮重减载率不超过相应限值，因而不能预防脱轨。行。这里安全是指列车不脱轨掉道。对于原因明确的长期以来，脱轨事故(特别是货车脱轨事故)常有报脱轨，可根据具体原因来防止；对于不明原因的脱轨如道l1]。面对此种情况，国内外学者对车辆蛇行运动稳何防止，国内外尚不很明确。一般通过规定脱轨系数定性及车辆蛇行运动失稳临