轨下支承刚度对弹性支承块式无砟轨道行车安全性影响研究

作     者：曾志平 肖燕财 王卫东 闫斌 王俊东 刘兰利 ZENG Zhiping;XIAO Yancai;WANG Weidong;YAN Bin;WANG Jundong;LIU Lanli

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600 

基　　金：高速铁路轨道技术国家重点实验室开放基金项目(2021GT0748) 中国铁建股份有限公司科技研究开发计划项目(13-C63) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第19卷第7期

页      码：1880-1888页

摘      要：为探究弹性支承块式无砟轨道在重载铁路中的适用性,以蒙华铁路隧道应用的弹性支承块式无砟轨道为例,开展重载列车作用下轨下支承刚度对弹性支承块式无砟轨道轨道行车安全性影响研究,以期为大轴重下无砟轨道结构选型及设计提供参考意见。通过建立重载列车—弹性支承块式无砟轨道结构动力学精细化耦合模型,设置不同轨下竖向刚度与轨下横向刚度工况,分析重载列车轮轨竖向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率以及磨耗指数等行车安全性指标变化,并提出合理的轨下支承刚度取值范围。研究结果表明:轨下支承刚度变化主要影响车轮与钢轨间的接触状态,从而影响轮轨接触斑区域及该区域内局部应力状态。随着通行总重量增加,轨下竖向刚度会逐渐增加,因此轨下支承刚度应确保在较低范围内变化。对轨下支承刚度进行合理设置可以改善轮轨接触界面状态,还能够改善轮轨作用力分布,降低钢轨磨耗指数,增加重载铁路钢轨使用寿命。根据列车运行安全性指标变化情况考虑,轨下竖向支承刚度取120~160 kN/mm较为适宜,轨下横向支承刚度取160~200 kN/mm较为适宜,以保证重载铁路钢轨的合理使用寿命及降低换轨周期。

主 题 词：轨下支承刚度 重载铁路 弹性支承块式无砟轨道 行车安全性 脱轨系数 轮重减载率 磨耗指数 

学科分类：08[工学] 0837[0837] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210827

馆 藏 号：203114070...