桥梁收缩徐变诱发高速列车-CRTS Ⅱ型板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用研究

作     者：陈兆玮 CHEN Zhaowei

作者机构：重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第12期

页      面：1-8,22页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：中国博士后科学基金面上项目(2019M650236) 重庆市基础研究与前沿探索项目(cstc2018jcyjAX0271) 重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN201900719) 牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1901) 轨道交通系统集成与控制重庆市重点实验室开放基金(CKLURTSIC-KFKT-201804) 重庆交通大学国家基金校内培育项目(2018PY14) 

主　　题：列车-轨道-桥梁动力相互作用 收缩徐变 动态接触 纵连板式轨道 行车性能 

摘      要：混凝土桥梁的收缩徐变效应在高速铁路桥梁工程中不可避免,会导致桥梁竖向变形,并最终导致CRTSⅡ型纵连板式轨道和桥面之间出现脱空。针对这一实际工程问题,深入研究收缩徐变引起的高速列车-纵连板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用问题。对桥梁收缩徐变下纵连板式轨道-桥梁系统非线性接触机制进行讨论;提出桥梁收缩徐变条件下高速列车-纵连板式轨道-桥梁系统非线性动力相互作用研究方法;在此基础上研究桥梁收缩徐变对桥轨非线性接触行为、轨道层间相互作用、轨道混凝土结构附加动应力以及列车动态特性的影响。研究表明:提出的研究方法可以有效地研究收缩徐变条件下列车-纵连板式轨道-桥梁结构的动力相互作用问题。在收缩徐变条件下,梁端处出现了底座和桥面间的脱空现象。列车动荷载引起桥轨接触力明显增大,同时也导致脱空区域发生明显变化。整体来看脱空区域长度对速度并不敏感。梁端位置处的轨道层间力有明显变化,砂浆力变化比扣件力剧烈。轨道板和底座上表面主要以承受拉应力为主,仅在脱空区域附近才出现局部受压;而下表面则呈现相反的应力分布。收缩徐变效应主要影响列车的振动,而对轨下结构的振动影响较小。