杨宏印, 陈志军, 彭旭民

(1. 中铁大桥 科学研究院有限公司，湖北 武汉 430034；2. 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074)



基于子区间的车-线-桥振动不平顺影响分析

杨宏印1, 陈志军2, 彭旭民1

(1. 中铁大桥 科学研究院有限公司，湖北 武汉 430034；2. 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074)

提出了任意子波长区间的轨道不平顺生成方法，讨论了相应时域样本的特性。建立了耦合系统振动方程，对比分析了大波长区间及其子区间不平顺的影响，研究了系统响应的敏感波长。结果表明：轨道不平顺样本的功率谱和解析值一致，不平顺生成方法是合理有效的；轨道不平顺对桥梁位移影响很小，桥梁加速度的敏感波长区间为1～5 m； 0.05～1 m的短波不平顺是轨道加速度的主要激励源，而对车体加速度影响很小。线路养护和维修中应加强对5 m以下波长不平顺的控制；而为提高乘车舒适性，有必要对各种波长不平顺进行控制。

轨道不平顺；车-线-桥耦合振动；敏感波长；共振；动力响应

0 引言

轨道几何不平顺是引起轮轨动力作用变化进而诱发整个列车-轨道-桥梁系统耦合振动的主要激励，是直接影响列车运行安全性和乘车舒适性的关键因素之一[1]。选用确定的不平顺激扰函数，文献[2]分析了不平顺波长和幅值对高速铁路桥上列车走行性的影响。而轨道不平顺是一个随机过程[3]，其功率谱密度函数能够从波长、幅值来描述和揭示不平顺的统计特征和规律。不同于确定性激扰函数，随机不平顺采用连续波长区间来描述，已有研究[4]指出可通过功率谱密度函数得到其时域样本，进而分析其对系统动力响应的影响。……