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摘要
研究目的:钢轨波磨是地铁线路中常见的钢轨伤损形式,本文以某地铁线路短枕式整体道床地段出现的钢轨波磨为研究对象,现场测试钢轨波磨特征和轨道动力响应,基于轨道振动理论和有限元方法,建立轨道结构频域分析模型,研究波磨地段的钢轨位移导纳特性和轨道结构模态振型,从轨道振动角度揭示钢轨波磨的形成原因,为地铁线路的设计及养护维修提供借鉴与参考。研究结论:(1)钢轨波磨主波长在40～80 mm之间,其通过频率为278～556 Hz,60 mm左右波长最为显著,其通过频率为370 Hz;(2)实测的轨道系统垂横向动力响应在主波长通过频率278～556 Hz范围内均有峰值,钢轨波磨的产生可能与轨道系统的垂向和横向振动有内在联系;(3)导致40～80 mm波长波磨的轨道振动,在垂向上主要表现为310 Hz、408 Hz频率处钢轨和轨道板的扭转共振以及两者在341 Hz处的同向弯曲共振和449 Hz处的反向弯曲共振,横向上主要表现为钢轨相对于轨道板在304 Hz、370 Hz、439 Hz、522 Hz处的弯曲振动,其中370 Hz频率处钢轨相对于轨道板的横向振动是导致该地段60 mm显著波长出现的主要原因;(4)本研究成果可为地铁钢轨波磨形成机理的研究提供理论依据。
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