400 km/h速度下轨道-桥梁振动响应与顶板裂缝深度影响

作     者：孟鑫 高浩 刘鹏辉 勾红叶 王一干 杨宜谦 MENG Xin;GAO Hao;LIU Penghui;GOU Hongye;WANG Yigan;YANG Yiqian

作者机构：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 西南交通大学土木工程学院成都610031 

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

年 卷 期：2025年第44卷第3期

页      面：91-98页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 

基　　金：中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2021YJ058 2024YJ296) 

主　　题：轨道-桥梁响应 车-轨-桥耦合分析 结构声强 振动能量 裂缝 

摘      要：为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合振动仿真分析,从能量和加速度的角度掌握了顶板下缘裂缝深度的影响程度。研究结果表明:在高速列车激励下,实测钢轨、桥梁顶板和桥墩的加速度峰值分别为800 m/s^(2)、4 m/s^(2)和0.5 m/s^(2);振动加速度数值从钢轨到桥墩层层递减,随着列车速度的增大各测点加速度峰值呈线性增加;裂缝的出现会增大桥梁顶板下缘的加速度峰值,改变振动能量的分布;当裂缝深度大于45 mm时,顶板下缘加速度和振动能量值分别为无裂缝工况下的1.1倍和1.5倍,应注意加强对裂缝状态的观测。该研究成果可以为车-轨-桥耦合分析提供依据,也可以为高速铁路简支箱梁顶板下缘开裂维修提供指导。