车-轨-桥耦合动力系统影响参数分析

来源：计算力学学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：李锦华,黎文武,管海平,李春祥

单位：华东交通大学 土木建筑学院, 南昌 330013,南昌铁路天河建设有限公司, 南昌 330026,华东交通大学 土木建筑学院, 南昌 330013,上海大学 土木工程系, 上海 200444

摘要：为了考虑高速列车、板式无砟轨道和桥梁相互作用的特点，需将列车模拟为质量-弹簧-阻尼多刚体相互约束的系统，通过列车车轮与钢轨的接触关系，建立车-轨-桥耦合系统的运动方程。重点分析了双线列车以不同工况通过高速铁路桥梁时，列车行驶状态（速度和加速度）、列车悬挂系数和钢轨-轨道-桥梁连接参数分别对车-轨-桥耦合系统的动力学性能影响。结果表明， （1） 列车的加速度和速度的变化对耦合系统有不同程度的影响，随着列车行驶速度与加速度在一定范围内增加，车体自身结构的位移振动响应逐渐减小，而钢轨和桥梁结构的位移振动响应则不断增加；（2） 列车悬挂参数的改变对列车自身结构影响较大，而对钢轨和桥梁结构影响很小；（3） 车体一系刚度系数增大会引起列车系统结构振动响应变大，但车体二系刚度系数的增加却抑制了车体结构的振动响应；（4） 除了钢轨的最大加速度随着连续刚度系数增加呈线性递减外，列车、钢轨和桥梁的振动响应不易受钢轨与桥梁间连接参数的影响。

关键词：动力系统,车轨桥耦合,振动方程,影响参数,数值分析,

基金资助：国家自然科学基金（51778354；11962006）；江西省自然科学基金（20171BAB206051）资助项目.