张 肖 蔡小培 王启好 常文浩 彭 华

(北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044)

浮置板轨道具有较高的减振性能,是城市轨道交通减振区段最为有效的振动控制措施之一。其中,钢弹簧浮置板具有振动控制效果明显、服役周期长、耐久性好等显著优点,已在世界多个城市轨道交通建设中广泛应用[1]。目前,我国部分城市轨道交通线路的设计速度达到160km/h[2],浮置板轨道系统将承受更大的荷载并产生较大的振动[3-4],对于轨道系统的受力及列车安全运营十分不利。因此,亟需分析时速160km线路钢弹簧浮置板轨道的动力学特性,为线路减振结构的设计提供理论依据。

目前,针对车辆行驶时钢弹簧浮置板轨道的动力特性、减振特性及轨道参数对上述指标的影响已有大量研究。蒋崇达等建立浮置板轨道仿真模型,研究多种情况下结构的动力性能[5];郭亚娟等研究列车轴重为12t,速度为80km/h时浮置板轨道的瞬态响应[6];李克飞等对浮置板轨道引起的振动问题进行现场实验,分析浮置板轨道的控制振动性能[7];魏金成等通过研究,认为铺设浮置板后隧道控制振动量值为24 dB,在25～80Hz范围内的控制振动效果较好[8]。既有研究虽然从原理及实验对浮置板轨道开展了多方位分析[9-11],但针对于列车轴重增大、速度提升下钢弹簧浮置板轨道系统的动态响应、振动特性等方面的计算分析相对较少。

为分析轨道交通设计时速提高时浮置板轨道的动力特性,运用有限元软件ABAQUS建立列车-轨道-隧道-土体一体化分析模型,分析不同列车运行速度及弹簧刚度对于浮置板轨道动态响应及振动控制性能的影响,并计算不同情况下车体的安全性及平稳性。……