扣件胶垫温变特性对车辆−轨道−桥梁耦合振动响应的影响研究
2021-11-13崔巍涛刘林芽秦佳良左志远
铁道科学与工程学报 2021年10期
崔巍涛,刘林芽,秦佳良,左志远
(华东交通大学 铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西 南昌 330013)
近年来,我国高速铁路快速发展,轨道交通高架桥梁因其占地面积小、高平顺性和高稳定性得到了广泛应用,现已开通的京沪高铁与京津城际中桥梁比例达到了81%和77%,但是随之带来的振动与噪声问题也引起了人们的广泛关注[1−3]。扣件系统作为钢轨和下部结构的联结部分,其刚度和阻尼对轨道和桥梁结构的振动和噪声有重要影响[4−5],张迅等[6]建立了有限元−边界元法箱梁结构噪声预测模型,研究扣件动参数对箱梁结构噪声声场分布和频谱特征;张燕等[7]采用动柔度法建立车−轨−桥频域分析模型,从频域角度研究扣件刚度对车辆、轨道和桥梁振动的影响。扣件系统主要由扣压件和弹性垫板组成,其中扣压件的刚度仅为0.5~1.2 kN/mm[8],只占扣件刚度的很小一部分,同时扣压件的阻尼也非常小,故扣件垫板的刚度和和阻尼可近似看作整个扣件系统的刚度和阻尼。扣件垫板属于橡胶高分子材料,这类材料的动参数会因环境温度的改变而发生变化,具有明显的温度相关性[9−12]。我国地域辽阔,高速铁路运营范围广,极端气候明显,且部分地区昼夜温差大,扣件胶垫的温变特性会导致扣件的动参数发生变化,进而对车辆、轨道和桥梁的振动产生影响。目前,一些学者针对扣件胶垫的温变特性对轨道结构的振动影响进行了研究。翟志浩等[13]提出一种新型网孔式的弹性垫板,研究在低温时该铁路扣件对行车的安全性和平稳性的影响;……
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