客货共线无砟轨道钢轨支点压力时程特性分析方法

采用Tekscan压力测量系统现场测试了遂宁—重庆客货共线无砟轨道钢轨支点压力,提出了高斯函数型钢轨支点压力时程表达式,并通过现场实测数据对其进行验证;根据钢轨支点压力时程表达式,采用时序式加载法对轨道结构模型施加荷载,并将其动力响应结果分别与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型的计算结果和现场实测结果进行对比。研究结果表明:现场实测客货车对钢轨支点的最大压力分别为29.91和82.49 kN,与中国铁道科学研究院测试结果的相对误差小于20%,故Tekscan压力测量系统可精确测试钢轨支点压力;高斯函数拟合所得客货车对钢轨支点压力的时程曲线与实测曲线的相关系数分别为0.962 7和0.966 7,最大压力与现场实测值的相对差异分别为5.15%和0.46%,最小压力与现场实测值的相对差异分别为7.23%和24.11%,故采用高斯函数能较好地模拟客货车对钢轨支点压力的时程曲线,且货车作用下钢轨支点压力时程的模拟精度略高于客车;基于时序式加载法的荷载激励-轨道-路基模型计算结果与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型计算结果和现场测试结果相比,轨道板最大位移相对差异分别为5.41%和2.70%,底座板最大位移相对差异分别为2.86%和5.71%,轨道板最大加速度相对差异分别为14.00%和23.20%,底座板最大加速度相对差异分别为13.61%和8.73%。可见,基于时序式加载法和高斯函数型钢轨支点压力时程表达式的荷载激励-轨道-路基模型可靠,该方法无需建立车体模型,既能保证计算效率,又具有很高的精度。