高速列车桥上等速交会时的车-桥耦合振动特性研究

作者：王亚朋; 蔺鹏臻^*; 孙加林; 李红梅

来源：铁道学报, 2021, 43(05): 169-176.

• 高速铁路
• 桥梁
• 车桥耦合振动
• 交会
• 空气压力波
• 有限元

为研究桥上高速列车等速交会时气动风压荷载对车-桥耦合系统的影响,基于三维非稳态湍流理论和多体系统动力学理论,建立考虑交会压力波的车-桥耦合动力学模型。以某高速列车在40 m简支梁桥上交会为例,结合该类型桥梁适应更高速度发展的需求,对桥上列车等速交会时车-桥系统的车辆安全性、平稳性指标及桥梁位移、冲击系数、加速度等进行了数值模拟研究。研究结果表明:车辆系统各指标随交会速度的增大而增大,而桥梁系统竖向位移、冲击系数随交会速度先减小后增大,其他指标随交会速度的增大而增大;交会风压对车辆竖向动力响应影响较横向动力响应大,对桥梁系统的影响较小。对于本算例车-桥耦合系统,以车体横向加速度、车体横向Sperling为评价指标,高速动车组明线等速交会时速度控制在450 km/h以内较为安全。考虑桥上列车高速交会后,桥梁冲击系数将大于现有规范取值。

• 单位
  土木工程学院; 中国铁道科学研究院集团有限公司; 兰州交通大学