无砟轨道底座板离缝对路桥过渡段动力学性能影响分析

桥台背路基面工后沉落导致无砟轨道底座板出现局部离缝甚至翻浆,是既有高速铁路无砟轨道过渡段典型病害现象。针对路桥过渡段线路结构及不平顺特点,构建了支承刚度和差异变形沿纵向变化的动力学分析模型;运用车辆-轨道-路基耦合动力学理论,分析了路基与桥台交界处工后差异沉降引起的无砟轨道板底座离缝,对车体垂向加速度、轮载力及减载率、钢轨与底座板动位移及路基面动应力等关键指标的影响,讨论了在桥台背设置钢筋混凝土过渡搭板的改善效应。研究表明:(1)400 km/h设计速度条件下,过渡段动力学性能指标随桥台背路基面工后沉落呈非线性劣化趋势,依据高速铁路无砟轨道与路基结构的动态验收技术标准,路桥交界处差异沉降应控制在2~3 mm以内;(2)在过渡段的台背铺设刚性搭板,可有效改善无砟轨道板底支承条件,显著降低动力响应指标幅值,克服现行设计规范容许5 mm差异沉降的不利影响。