支承层裂缝诱发的轨道次生病害及车-轨动力响应影响研究OA

为探究温度作用下支承层贯通裂缝诱发的轨道结构次生病害对轨道结构服役性能和车辆−轨道动力响应的影响规律,采用内聚力和塑性损伤理论,建立考虑伸缩假缝结构的CRTSⅡ型板式无砟轨道有限元分析模型,研究温度载荷和贯通裂缝位置对支承层裂缝诱发次生病害时轨道结构变形的影响。基于有限元−多体系统动力学方法(FE-MBD),建立考虑层间脱空的高速车辆−轨道−路基耦合系统动力学模型,分析温度作用下次生病害不断恶化对高速铁路车辆−轨道系统动力响应影响规律。研究表明:支承层裂缝一旦贯通,在高温作用下,层间离缝量很容易超过养护维修限值,应及时修补;伸缩假缝与贯通裂缝的相对位置对轨道结构层间离缝和脱空现象有一定影响,有必要考虑伸缩假缝结构;随着温度作用造成的轨道结构累积上拱变形的增加,轨道板垂向振动加速度增大;车体、构架和轴箱垂向振动加速度以不同幅度增大,轮轨垂向力波动也愈加显著,对轨道服役性能及列车运行安全性、平稳性产生较大影响。建议在高温季节及时检查并修补支承层贯通裂缝,避免次生病害的发生及恶化,并适当降低病害区段的通过速度。研究结果可为高温持续作用下高速铁路轨道维护和列车安全运行提供参考。