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原文传递 CRTS Ⅰ型板式轨道析底脱空对动力特性的影响

论文题名：	CRTS Ⅰ型板式轨道析底脱空对动力特性的影响
关键词：	铁路工程;板式轨道;板底脱空;动力特性
摘要：	CRTSⅠ型板式轨道是我国客运专线的主要轨道结构类型之一，要求轨道具有高平顺性和高稳定性。CA砂浆层作为轨道结构的核心技术，在服役期间难免产生损伤，造成的轨道板脱空势必影响轨道结构的动力特性。本文主要针对轨道板脱空对CRTSⅠ型板式轨道动力特性的影响进行研究，主要包括以下研究内容和结论: 　　(1)建立CRTSⅠ型板式轨道的力学模型，采用有限元方法，对轨道结构进行模态分析，研究轨道板脱空对轨道结构的固有频率和轨道板的振型的影响。　　通过模态分析表明，轨道板脱空对轨道结构的固有频率影响较小，对轨道板的三～七阶振型影响显著，八～十阶影响较大。　　(2)在模态分析的基础上，对轨道结构进行瞬态分析，研究轨道板脱空对轨道结构动力特性的影响。　　通过瞬态分析表明，在轨道板脱空长度不小于0.7m时，钢轨在加载位置的加速度显著增大;当轨道板脱空长度为1.2m时，钢轨的加速度达到最大，峰值为2178.68m/s2，比正常状态增大了1.66倍。随着轨道板脱空长度的增大，轨道板脱空区域的加速度显著增大;当轨道板脱空长度为0.7m时，轨道板的加速度达到最大，峰值为39.78 m/s2，比正常状态增大了1.02倍。　　(3)对轨道结构进行锤击试验，研究轨道板脱空对轨道结构动力特性的影响。　　通过锤击试验时域分析表明，当轨道板脱空长度不小于0.7m时，钢轨在加载位置的加速度显著增大;在轨道板脱空长度为1.2m时，钢轨的加速度达到最大，峰值为1703.43m/s2，是正常状态时的2.15倍。随着轨道板脱空长度的增大，轨道板脱空区域的加速度呈先增后减的趋势;在轨道板脱空长度为0.7m时，轨道板的加速度达到最大，峰值为19.82m/s2，是正常状态时的1.8倍。　　通过锤击试验频域分析表明，随着轨道板脱空长度的增大，钢轨的加速度在非脱空区域以1000～3000Hz内增幅较大，脱空区域以3000～5000Hz内增幅较大;当轨道板脱空长度为1.2m时，钢轨的加速度达到最大。随着轨道板脱空长度的增大，轨道板脱空区域的加速度在150～400Hz增幅较大，峰值在200Hz附近;当轨道板脱空长度为0.7m时，轨道板的加速度达到最大。随着轨道板脱空长度的增大，底座板的加速度在150～400Hz内增幅较大，峰值在300Hz附近。轨道板脱空对轨道结构的传递函数影响较大。　　(4)对轨道结构进行正弦稳态激振试验，研究轨道板脱空和加载频率对轨道结构动力特性的影响。　　通过正弦稳态激振试验表明，在加载频率为35Hz时，随着轨道板脱空长度的增大，钢轨的加速度减小;在正常状态下、加载频率为35Hz时，钢轨的加速度达到最大，最大值为2820.67m/s2。随着加载频率的增大，钢轨右端的位移呈先增后减再增的趋势;在加载频率相同时，随着轨道板脱空长度的增大，钢轨右端的位移减小;在正常状态下，加载频率为25Hz时，钢轨的位移达到最大，最大值为0.4mm。轨道板的加速度随着加载频率的增大而增大;加载频率越大，轨道板脱空对轨道板脱空区域的加速度影响越大;在轨道板脱空长度为1.2m和加载频率为35Hz时，轨道板的加速度达到最大，最大值为115.93m/s2。当轨道板脱空长度不小于0.7m时，随着加载频率的增大，轨道板脱空区域的位移显著增大;在轨道板脱空长度为1.2m和加载频率为35Hz时，轨道板的位移达到最大，最大值为0.53mm。
作者：	张四放
专业：	道路与铁道工程
导师：	刘学毅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文