中德高速铁路轨道谱在车桥耦合中的应用对比
2021-06-24郑晓龙徐昕宇陈列郭建勋
铁道科学与工程学报 2021年5期
郑晓龙,徐昕宇,陈列,郭建勋
(中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610031)
在铁路车线、车桥耦合动力仿真分析中,轨道不平顺是最为常用的外部振动激励源,也是研究轮轨动态相互作用、评价桥梁动力响应和车辆运行安全性、旅客舒适度,优化车辆或桥梁设计参数等研究领域的基础。1991年6月,斯图加特至曼海姆建成了德国第1条高速铁路,后又陆续建成柏林至汉诺威、科隆至法兰克福等线,截止2018年底已运营超过25 年,最高设计时速300 km,相关研究机构已总结出2种不平顺谱,分别是德国低干扰(适用于时速250 km及以上的高速铁路)和高干扰(适用于时速250 km以下铁路)不平顺谱。由于德国高速铁路建成较早,根据其功率谱转换的不平顺已在车桥耦合动力仿真分析中得到较广泛的应用[1]。中国第1 条设计时速350 km 的武广高铁于2009 年底开通运营,截止2019 年底,中国高铁运营里程超过3.2 万km。2012 年底,中国铁道科学研究院牵头组织采用CRH2-010A 和CRH2-150C综合检测列车在京津、武广、郑西、沪杭、沪宁、京沪高速铁路检测的3 次轨道不平顺数据[2],拟订了《高速铁路无砟轨道不平顺谱》铁道行业标准,已于2015 年5 月开始正式颁布实施。依据该标准的轨道不平顺也已逐步在车桥耦合动力分析中得到应用。本文以某主跨280 m 的高速铁路斜拉桥方案为工程背景,采用CRH3高速动车组分别以德国低干扰谱和中国高速铁路无砟轨道谱为轨道不平顺进行车桥耦合动力仿真分析,得出桥梁和车辆的动态响应后,依据高速铁路设计规范研究两种高速铁路轨道谱运用于车桥动力仿真分析的适用性,为高速铁路大跨桥梁的动力设计提供参考[3−4]。……
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