陈 嵘,王 平

(西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,成都 610031)

轨道刚度是影响列车运行平稳性和轨道结构工作性能的重要参数之一[1],国内外学者曾对区间线路轨道刚度的取值及部件刚度合理匹配进行了大量研究[2-4]。近年来,伴随我国高速铁路技术的快速发展,高速道岔区轨道刚度合理设置研究也取得突出进展[5-7]。大轴重、高密度和大运量是我国重载铁路的三大特征(2010年大秦铁路年运量已突破4亿t),在这种极其严峻的运输条件下,岔区不均匀刚度势必加剧轮轨系统动力响应,影响列车运行平稳性,增大轨道部件动应力,道岔部件的伤损远大于普通线路道岔,存在严重的钢轨垂磨、侧磨、压溃、掉块等特有问题[8]。然而,重载道岔与高速道岔在服役性能上存在较大差异,需要专门研究固定辙叉重载道岔轨道刚度的分布规律,并采取均匀化措施,使道岔轨道刚度沿线路纵向分布均匀,以满足重载列车运行平稳和延长道岔使用寿命的需要。

为此,针对75 kg/m钢轨12号高锰钢固定辙叉单开道岔，应用有限单元法,考虑刚度的各种影响因素,建立起整组道岔轨道刚度计算模型，分析岔区轨道刚度分布规律,在此基础上讨论了岔区轨道刚度均匀化措施及板下胶垫刚度设计。

1 固定辙叉道岔轨道刚度计算模型

重载道岔一般采用有砟轨道,钢轨支点刚度等同于扣件刚度与道床路基刚度的串联组合刚度。其中,道床和路基的刚度随着路基和道床结构确定下来也随之确定,一般不易进行大幅度调整,而扣压件和轨下胶垫的刚度可以较为方便地进行调整,因此扣件和胶垫刚度的大小直接影响到轨道整体刚度的大小。……