基于梁格林函数的有砟轨道高频振动响应特性分析

摘要

建立具有周期性离散支撑的有砟轨道模型,以无限长Timoshenko梁的格林函数为基础求解轨道运动方程,得到轨道的频域格林函数和时域格林函数.将频域响应和时域响应相关联,并分别与2.5D有限元法的频域计算结果和有限元法的时域计算结果进行对比.利用梁格林函数研究不同道砟模型对轨道振动响应的影响,以及在移动载荷作用下钢轨高频响应的多普勒效应.研究结果表明:采用梁格林函数可以在避免模态截断限制的条件下实现对轨道响应的快速计算;考虑道砟质量不会影响钢轨的高频响应,而在300 Hz以下的低频响应会有明显变化,且时域响应的衰减速度会减缓;在移动载荷作用下,轨枕跨中钢轨的pinned-pinned共振频率处会出现多普勒效应,其与载荷的移动速度密切相关.