ICE列车 车桥耦合振动中的轮轨力与研究.pdf

摘 要 随看打车速度的小断提高、交通密度的日益增加、荷载的逐渐加重，车辆 与桥梁结构的动力相互作用越来越受到人们的重视。轮轨力是车辆系统动力学 中最为重要的指标之一，直接关系到车辆动力性能。因此，准确地模拟计算车 辆在桥上运行时的轮轨力是对车辆在桥上行车安全进行正确评价的前提条件， 本文着重对车辆在80m钥析梁桥上运行时的轮轨力进行了研究。 首先，根据车桥祸合的相关理论，建立了车辆的计算模型及运动方程。通 过轮轨的几何相容条件和相互作用力平衡条件将车辆和桥梁两个子系统进行祸 合，得到车桥系统的计算模型和运动方程，并编写了车桥空间振动分析的计算 机仿真程序。 其次，以80m钥析梁桥为例，分析了8辆相同参数的德国ICE拖车过桥时 轮轨力的变化规律，以及各种因素对轮轨力的影响。结果表明:在相同的速度 和轨道不平顺下，车辆在桥上的横向和竖向轮轨力均比路基上的大;随着行车 速度的提高，横向和竖向轮轨力亦随之增大，轮轨力与车速的关系并不是完全 线性的;轨道不平顺幅值对轮轨力的影响较大，随着幅值的增加，相应的轮轨 力亦增大:在桥上运行时，LM型踏面引起轮轨力均较之TB型踏面大，但在路 基上，两者并没有显著差异:当通过增加桥门架刚度来增加桥梁刚度时，横向 轮轨力路有减少，竖向轮轨力)1L乎不受影响:随着车辆一系纵向刚度的增加， 横向轮轨力不断上升，当纵向刚度大于15MN/m时，横向轮轨力保持在30kN 左右:横向轮轨力随车辆一系横向刚度几乎成线性增长，但增长速度不快;、」。 车辆二系横向刚度增加，对横向轮轨力的影响不是很大。 关键词;车桥祸合，轮轨力，钢析梁桥，横向刚度 Abstract Abstract Withtheconstantimprovementofrunningspeed,increasingoftrafficdensity, andthergadualaugmentoftheload,moreandmoreattentionispaidondynamic forceinteractionbetweenvehicleandbridgestructure.Thewheel-trackforce,which isdirectlyrelatedtothefunctionofvehiclesdynamicforce,isoneofthemost importantindicesinvehiclesystemdynamics.Soaccuratesimulativecalculationof 小。wheel-trackforcewhenvehiclesrunonthebridgewhichisprerequisiteforture appraisalofoverheadcranesecurity. Thisarticlefocusesontheresearchofthewheel-trackforceofvehiclerunning onthetrussed-steelbeambridge,whosespanis80m. Firstly,vehiclecomputationmodelandmotionequationsarebuiltaccordingto thetheoryofvehicle-bridgecoupling.Theauthoracquiresvehicle-bridgesystem computationmodelandmotionequationsafterco喇ingthetwosubsystemsof vehicleandbridgeihrou沙 geometricconsistencyconditionandinteractionforce equilibrium conditionandcompilingthecomputeremulationprogram of vehicle-bridgespacevibrationanalysis. Secondly,tak吨thebridgeof80mtrussed-steelbeamasanexample,analyzes thevariationlawofwheel-trackforceinthesameconditionthat8Germany-made ICEtrailersrunningt