相邻轮对耦合效应对有砟轨道承载状态的影响

通过建立有砟轨道有限元模型,重点分析相邻轮对轮轨力耦合效应对有砟轨道承载状态的影响。研究结果表明列车荷载的模拟应以转向架荷载为最小分析单元,从而既考虑了相邻轮对轮轨力的耦合效应,又能够比较方便的进行统计计算。同一转向架内相邻轮对轮轨力的相互耦合将对有砟轨道各结构的应力形状和幅值大小带来显著影响。随着相邻轮对耦合程度的增强,轨枕、道砟、路基承受的最大应力逐渐上升,应力时间历程也由"M"形转为倒"U"形。此外,随着转向架轴距的减小、轴数的增加,耦合效应逐渐增强。对于我国现有机车车辆结构而言,地铁、普客、动车由于轴距较大,耦合效应较弱,而货车轴距较小,耦合效应明显增强;对于多轴转向架而言,随着转向架轴数的增加,有砟轨道各层应力大幅上升,其最大增幅达到105%。当转向架轴数超过三轴时,轨枕、道砟、路基的应力维持在一定水平,不再进一步增加。