轨道高低不平顺谱

第32卷第5期

2012年10月地震工程与工程振动JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION Vol．32No．5Oct．2012收稿日期：2012－03－14；修订日期：2012－04－13

基金项目：国家重点基础研究发展计划第四子课题（2012CB026104）；国家自然科学基金项目（51078111；50678055）；冻土工程国家重点实

验室开放基金项目（SKLFSE201007）；铁道部科学技术研究项目（2009G010－E ）

作者简介：陈士军（1979－），男，博士研究生，主要从事轨道交通作用下冻土路基动力稳定性研究．E-

mail ：hitcsj@foxmail．com 通讯作者：凌贤长（1963－），男，教授，主要从事路基动力稳定性研究．E-

mail ：xianzhang_ling@263．net 文章编号：1000－1301（2012）05－0033－06

轨道高低不平顺谱分析

陈士军1，凌贤长1，朱占元2，徐学燕1，刘艳萍

3（1．哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2．四川农业大学城乡

建设学院，

四川都江堰611830；3．机械工业第四设计研究院，河南洛阳471000）摘要：基于国内外轨道高低不平顺功率谱密度拟合函数，通过编程数值计算分别对比研究了普通

线路谱和高速线路谱对行车平稳舒适性、安全性、轮轨动力效应的影响。结果表明，铁科院干线谱和

原长沙铁道学院谱激励下列车的平稳舒适性略优于美国六级谱，而前者的轮轨动力效应介于美国六

级谱和美国五级谱之间，后者则与美国六级谱相当；时速120km 等级普通线路谱和时速160km 等

级提速线路谱引起的列车行驶平稳性介于美国五级谱和六级谱之间，轮轨动力效应与美国六级谱较

一致；铁科院郑武线高速谱和时速200km 等级提速线路谱引起的列车平稳舒适性介于德国高干扰

谱和低干扰谱之间，而前者引起的轮轨力大于德国轨道谱，后者则与德国低干扰谱相当。同时采用

三角级法给出各轨道谱的时域样本，作为车辆－轨道垂向耦合动力分析模型的轮轨激励输入，仿真计

算了青藏客车YZ25T 在普通轨道谱激扰下以时速90km /h 行驶和高速轨道谱激励下以时速

200km /h 行驶时的轮轨竖向作用力，较好地验证了基于轨道谱密度函数的轮轨力效应分析结果。研

究成果可为列车行驶振动反应分析中轮－轨不平顺激励谱的选择提供参考。

关键词：轨道谱；高低不平顺；时域转化；三角级数法；轮轨力

中图分类号：TU435；TU752；P315.91文献标志码：A

Analyses of track vertical profile irregularity spectra

CHEN Shijun 1，LING Xianzhang 1，ZHU Zhanyuan 2，XU Xueyan 1，LIU Yanping 3

（1．School of Civil Engineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150090，China ；2．Urban and Rural Construction College ，

Sichuan Agricultural University ，Dujiangyan 611830，China ；3．SCIVIC Engineering Corporation ，Luoyang 471000，China ）

Abstract ：Based on the previous studies on fitting functions of power spectrum density （PSD ）of track vertical irreg-ularity ，the different effects of common and high-speed track spectra on the performance of train ，such as running

stability ，safety and wheel-

track dynamic response ，have been compared．The results indicate that the running sta-bility of the TKY main line spectrum and the CSTDXY track spectrum is superior to that of the American track spectrum of sixth grade ，while the wheel-track dynamic response resulted from TKY main line spectrum lies be-tween those induced by the fifth and sixth grade American track spectra ，and the dynamic response induced by the CSTDXY track spectrum is almost identical with that by the sixth grade American track spectrum ；the running sta-bility induced by the spectra of 120km /h and 160km /h classification ，respectively ，all lie between those from the sixth and fifth grade American spectra ，and the wheel-track forces are almost identical with the sixth grade Ameri-can spectrum ；the running stability of TKY high-speed spectrum and the spectrum of 200km /h classification is in the middle level compared with German track spectra of high interference and low interference ，and the wheel-track