列车—“站桥合一”大型客运站耦合振动响应分析

作     者：朱志辉 官斌 余志武 郭向荣 ZHU Zhihui;GUAN Bin;YU Zhiwu;GUO Xiangrong

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程试验室湖南长沙410075 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2014年第35卷第5期

页      面：38-46页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0802[工学-机械工程] 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：国家自然科学基金资助项目(51378511 50938008 50808177) 湖南省自然科学基金资助项目(13JJ5007) 湖南省高校创新平台开放基金资助项目(13K006) 

主　　题：高铁客运站 站桥合一 列车 耦合振动 动力响应 轮轨接触 无砟轨道 

摘      要：为研究列车高速通过站桥合一大型复杂客运站时所引起的结构振动问题,以天津西站为例,利用自主开发的TRBF-DYNA软件开展列车—客运站耦合系统振动响应研究。分别采用有限元法建立轨道—客运站整体三维模型、采用多刚体动力学方法建立31个自由度的车辆模型,应用非线性赫兹接触理论模拟轮轨之间可分离的接触关系,对客运站结构进行模态分析以及高速行车条件下的列车—客运站耦合振动响应分析。结果表明:客运站的轨道层刚度满足要求,自振频率大于规范规定的最低限值;客运站结构的振动受列车竖向动力荷载控制,并以竖向振动为主;沿客运站结构高度方向,轨道层的振动响应最大,高架层次之,屋顶层最小;轨道层及高架层的振动响应随着测点距线路水平距离的增加而快速衰减;在车致振动从钢轨向客运站结构的传递过程中,无砟轨道结构可以起到很好的减振作用,可有效降低列车对轨道层的冲击作用;客运站结构的动力响应及列车行车安全性指标符合规范要求,天津西站的结构设计安全,具有较高的安全储备。