特殊附加变形对列车通过超大跨度铁路桥梁的动力影响

作     者：孙志昂 杨新文 赵文博 戚志刚 SUN Zhi’ang;YANG Xinwen;ZHAO Wenbo;QI Zhigang

作者机构：同济大学轨道交通结构耐久与系统安全上海市重点实验室上海201804 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国铁路兰州局集团公司工务部兰州730030 

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

年 卷 期：2024年第43卷第20期

页      面：10-17页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52178436) 中国铁路兰州局集团公司科技研究开发计划课题(LZJKY2023034-1) 

主　　题：高速铁路 特大跨度桥梁 温差作用 列车动力响应 

摘      要：极端温差作用等复杂边界条件会引起高速铁路桥梁的特殊附加变形,影响轨道几何形位,增加桥上高速列车运行失稳的风险。针对我国高速铁路某长江大桥的长期监测与现场测试数据,分析温度与风速等环境数据的历史极值,研究轨道几何形位特征与高速综合检测车过桥的动力响应。建立有限元模型探究梁轨附加变形对轨道几何形位的影响,开展车辆-轨道-桥梁耦合系统有限元方法与多体动力学计算联合仿真分析,探究大温差作用对高速列车动力响应的影响。结果表明:(1)某长江大桥的长期监测数据显示,最高气温实测值为41.3℃,最低气温实测值为-8.9℃,1 h内温度骤升最大值为4.9℃,1 h内温度骤降最大值为-10.7℃;(2)现场测试显示,某长江大桥的轨道几何形位良好,轨道质量指数合格,轮轨相互作用与车体动力响应正常;(3)仿真计算显示,大温差作用导致钢轨伸缩量最大达到630.19 mm,轨道局部高低偏差最大达到19.89 mm,超过容许限值,桥上行车出现偏载,主跨桥墩和钢轨伸缩调节器附近的列车运行垂向Sperling平稳性指标达到2.72,车体低频横向晃动也有所增益。