栗尚明 杨麒陆

（1.中国铁建昆仑投资集团有限公司，成都610031；2.中铁建昆仑地铁投资建设管理有限公司，成都610031）

目前国内少数城市的地铁已采用时速120 km的设计运营速度，并且将陆续开通运营，新规划的地铁线路已普遍提高了设计运营速度［1-3］。列车提速后，其扣件系统垂向动刚度也会产生变化。这是因为扣件系统垂向动刚度主要由扣件胶垫提供，而扣件胶垫属于黏弹性高分子材料，这种材料的动刚度受加载频率影响较为明显［4-8］。更高的行驶速度给扣件胶垫带来更高的加载频率，若仍按设计刚度预测地铁列车行驶状况，可能对轨道结构振动特征分析甚至行车安全评估带来不利影响。

国内外许多学者对黏弹性高分子材料的频变特性进行了相关研究。文献［4-5］对树脂橡胶等材料进行了最大激振频率2 500 Hz的频变加载试验。文献［6-8］利用偏心振动试验台对黏弹性高分子材料频变刚度进行探索，并拟合出了该类材料动刚度随激振频率变化的经验公式。目前针对运营中地铁扣件动刚度的预测主要包括用实验室测试的静刚度乘以动静刚度比［9］、采用耦合计算方法［10］或动力计算方法［11-12］进行估算。前者预测结果的准确度不高，后者计算过程繁复。

本文基于一城市地铁GJ-Ⅲ型中等减振扣件系统现场测试结果，采用多刚体动力学软件建立车辆-轨道耦合模型。为了避免繁复的计算，推导出车速-扣件系统垂向动刚度经验公式并验证了其精准性。结合经验公式，利用仿真模型研究地铁列车速度对扣件系统垂向动刚度的影响。……