双块式无砟轨道枕空吊动力响应分析

摘要

近些年来，随着国内高速铁路的大量修建，无砟轨道得到了广泛应用，双块式无砟轨道作为无砟轨道的一种主要型式，在多条高速铁路和客运专线上都有铺设。在双块式无砟轨道的使用过程中，逐渐出现了一些问题，其中道床板和预制轨枕之间的粘结不良问题较为突出，在运营线上已经发现双块式轨枕空吊的现象，这不得不引起我们重视。
　　本文针对双块式无砟轨道产生的轨枕空吊现象进行了研究，主要分析轨枕空吊对道床板的影响，以期为轨道结构的养护维修提供参考。通过适当的假定，根据车辆-轨道系统垂向振动模型，基于有限元法和变分法组建了系统的动力方程，然后将轨道激励输入模型中，并采用时程分析法对动力方程进行了求解。
　　研究了单根轨枕空吊、两根相邻轨枕空吊、两根间隔轨枕空吊和三根连续轨枕空吊四种工况，得出了不同工况下轨道部件的振动响应，求出了轨枕对道床板的附加作用力和惯性力，并将这两种力进行叠加，得到了各个工况下空吊轨枕对道床板的压力值。将上述最大压力作为静力条件施加于道床板，在ANSYS中建立道床板静力分析模型，求得空吊处的道床板应力分布图，分析道床板的损坏情况，
　　通过以上分析，得到轨枕空吊对道床板混凝土的作用情况，并根据混凝土的容许应力值推测道床板可能发生的破坏情况，提出适当的建议，为轨道的养护维修提供参考。