井国庆，丁东，邵帅

(北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044)



基于MonteCarlo高速铁路飞砟可靠性分析研究

井国庆，丁东，邵帅

(北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044)

飞砟现象是影响高速有砟道床应用和发展核心问题之一，飞砟具有随机性、离散性和复杂性等特点。基于高速铁路飞砟力学极限状态方程，综合考虑飞砟颗粒所处空气动力流场和道床及其振动不确定性因素，运用MonteCarlo模拟方法对各种不确定性因素进行定量分析，根据飞砟风险可靠度指标，初步对飞砟发生概率进行量化分析和风险评估。研究结果表明，随着道砟表面平均风速、风荷载负压力系数和道床振动所致的道砟加速度的增大，飞砟发生概率逐渐增大；随着道砟质量和道砟颗粒间咬合力增大，飞砟发生概率逐渐降低。飞砟发生概率风荷载影响敏感较强，有必要对高速铁路有砟道床进行空气动力学分析，如有砟道床断面及砟肩选型优化来抑制飞砟现象的发生。

高速铁路；飞砟；空气动力；动力作用；可靠度

高速铁路是从轨道结构形式来看，分为有砟轨道和无砟轨道两大类，均可满足300km/h及以上运营。但相较于有砟轨道，无砟轨道由于其本身材料、结构以及铁道工程运营的特殊性，修复较为困难[1]。另一方面，有砟轨道结构更具有灵活性，易于养护维修、适用范围广、建造成本低、速度快等，具有旺盛生命力，尤其是随着新材料和新结构引入。当然，高速铁路有砟轨道也存在两个突出问题，包括：高速铁路有砟道床劣化及飞砟(迁移)，前者指道床、道砟在反复荷载长期作用下的老化破损现象，主要影响运营耐久性，导致维修周期缩短，维修成本较高；……