高速條件下路基上CRTSⅡ型無(wú)砟軌道頻譜特性研究.pdf

1、近年以來(lái)，我國(guó)高速鐵路進(jìn)入飛速發(fā)展的階段，隨之無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的振動(dòng)問(wèn)題也越來(lái)越突出。但是目前對(duì)無(wú)砟軌道動(dòng)態(tài)響應(yīng)的研究主要是基于時(shí)域條件下，對(duì)其頻譜特性以及影響因素尚不明確。然而振動(dòng)頻譜作為無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)本身的一個(gè)重要屬性，對(duì)研究高速列車(chē)-無(wú)砟軌道-路基系統(tǒng)耦合作用下軌道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)有非常重要的意義。同時(shí)當(dāng)無(wú)砟軌道產(chǎn)生傷損病害，其振動(dòng)頻譜會(huì)產(chǎn)生變化，通過(guò)對(duì)典型傷損病害下軌道結(jié)構(gòu)頻譜特性的研究，可以從頻率的角度提取病害的特征，運(yùn)用到檢測(cè)上，

2、為運(yùn)營(yíng)和維護(hù)提供可靠依據(jù)。本文從測(cè)試試驗(yàn)和理論模型兩方面對(duì)不同條件下路基上CRTSⅡ型無(wú)砟軌道頻譜特性進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、在京津城際鐵路線對(duì)路基上無(wú)砟軌道在高速列車(chē)動(dòng)態(tài)荷載下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)各部分的振動(dòng)加速度時(shí)程曲線以及頻譜曲線進(jìn)行分析，并對(duì)其各部分之間的振動(dòng)傳遞規(guī)律進(jìn)行了研究，分析結(jié)果表明軌道結(jié)構(gòu)自上而下振動(dòng)能量依次衰減，且從鋼軌到軌道板以及軌道板到支承層再到基床表層，振動(dòng)加速度的高頻部分衰減比

3、較的快，低頻部分衰減的比較慢。
　　2、以路基上CRTSⅡ型無(wú)砟軌道為基礎(chǔ)，建立了車(chē)輛-軌道-路基耦合動(dòng)力有限元模型，分別針對(duì)不同的行車(chē)速度，列車(chē)型號(hào)，扣件剛度以及下部基礎(chǔ)時(shí)軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算并對(duì)頻譜進(jìn)行分析，結(jié)果表明:隨著列車(chē)速度的增大，軌道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)加速度頻譜曲線峰值的頻率和幅值都有所增大;運(yùn)行不同類(lèi)型列車(chē)時(shí)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度頻譜峰值頻率大小基本不變，但是幅值有一定的變化;隨著扣件剛度的增大，鋼軌的加速度頻譜以及軌道板

4、和支承層的中高頻部分，頻率大小基本不變而幅值增大;不同下部基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速度頻譜峰值頻率大小變化不明顯，但軌道板和支承層在50Hz以下的低頻部分的幅值大幅的減小。
　　3、建立了軌道板與CA砂漿層之間產(chǎn)生上拱離縫病害的有限元耦合模型，分析離縫病害對(duì)軌道結(jié)構(gòu)頻譜所產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明:當(dāng)軌道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生離縫病害以后，軌道板振動(dòng)頻譜會(huì)在低頻部分產(chǎn)生一個(gè)明顯的峰值，幅值遠(yuǎn)大于正常狀態(tài)的加速度頻譜曲線;隨著離縫長(zhǎng)度的增大，軌道板和支承層