高速铁路减振型无砟轨道扣件弹条疲劳损伤研究

针对高速铁路减振型无砟轨道,为研究减振垫刚度及板端抗剪刚度对扣件弹条疲劳损伤的影响,提出扣件弹条疲劳损伤分析方法,建立车辆-轨道系统耦合动力学模型,计算不同减振垫刚度及板端抗剪刚度下,单元板板端、板中与板尾扣件弹条的疲劳损伤。通过分析得到如下结论:(1)减振垫刚度能够显著影响板端与板尾扣件弹条的疲劳损伤,对板中扣件弹条疲劳损伤影响较小,提高减振垫刚度能够显著减小扣件弹条整体疲劳损伤;(2)减振垫刚度越大,扣件弹条疲劳损伤差异性越小,当减振垫刚度小于30 MPa/m时,差异性指标均大于5,需采取措施减小其差异性;(3)板端抗剪刚度能够减小弹条疲劳损伤差异性,建议减振垫刚度为10 MPa/m时,板端抗剪刚度取100~200 kN/mm,可将弹条疲劳损伤差异性指标控制在5左右,减振垫刚度为20,30 MPa/m时,板端抗剪刚度取100 kN/mm,可将弹条疲劳损伤差异性指标控制在2~3范围内。