250km／h客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究
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动加 剧 ， 对于 ２ ０ ｍ ｈ弹性支 承块ຫໍສະໝຸດ Baidu 轨道 ， 态轨 ５ｋ ／ 动 距扩 大量应 控制 在 ４ ｍ 以 内。 ｍ
考虑 扣件 刚度在 ４～ ｋ ｍｍ。计算 中块下 ０ １０Ｎ／ ８
胶垫 刚度 和基础刚度分别 为 ７ ｋ ｍｍ和 １ ０ ＭＰ ５ Ｎ／ ２０ ￣ ｍ。对 计算 结果进 行分 析 ， 系统 各项 动力 响应参数 随扣件 刚度变 化趋势 如 图 ２ 图 ４ 文 中仅列 出对轨 ～ ，
越 勘测 设 ｌ
保 证 轨 距 扩 大 在 容 许 范 围 内 。秦 沈 客 运 专 线 ２１ ． 扣件 刚度取值
２ ０２０（ｌ 轨 道静态作 业验收轨距 为 ± ２ ｏ～ ５ ｌ ／ Ｈｈ ｍｍ， 动 态 作业验 收管理 标准 为一～ ４ ２ ＋ 。根据轮 轨系 统动力
学研 究结 果 ， 动态 轨距大 于 ４ ｍｍ 时， 列车 的蛇行运
交通 建 设 中得 到应 用 。但 弹 性支 承 块 式轨 道 的在
荷载作用 下 的钢轨 位移 较大 ， 且其 弹性 过大也 会造
轨之 间的 动力 作用 增 加 。本 文 采用 轮 轨 垂 向作用
力作 为 评价 弹 性支 承 块 轨道 结 构参 数 取值 的标准 之 一 。我 国《 高速 试验 列 车动 力车 强度及 动 力学性 能规 范￣９ Ｊ １ Ｌ 也规 定 ， （５０ ． ） 动力 车通 过直 线 、 曲线 、 道 岔和 桥梁 时 ， 向轮对 每个 车轮 作用 于轨道 的垂 导
１ ． 距 扩 大 ． ２轨 ３
车辆 运 行平 稳 性 主要 反 映 车辆 振动 程 度 。本 文采 用评 价 旅 客乘 坐 舒适 度 最 直接 的指标 车 体振
动加 速度 作 为 车辆 运 行舒 适 性准 则 。对 于 我 国 高
速铁路 客 车 ， 在进 行 动力 学性 能评 定 时， 参考 国内
弹性 支 承块 式 无 砟轨 道 具有 一般 无砟 轨 道 的 平顺性 好和 养护 维修 工作量 少等特 点 外 ， 具有 良 还
１ ． ２轮轨 动 力作 用评 判 准则 在 高速线 路上 ， 随着 列车 运行 速度 的提 高 ， 轮
好 的弹性 ，以及 减振 降 噪效果 ， 隧道和 城市 轨道 在
结构设计提供参考。从行车安全及减振角度提 出以列车运行舒适性、 轮轨动力作用、 轨道变形 、 轨道振动 为判定弹Ｊ 陛支承块式轨道结构参数合理取值的准则。并建立车辆． 轨道垂向耦合动力模型和轨距扩 大有 限元模型， 分析弹性支撑块轨道结构参数对上述各评判指标的影响， 出２ ０ｍ ｈ 给 ５ｋ ／客运专线弹性支承块式 轨道结构参数建议值。 【 关键词】 客运专线 弹 ｝支承块式轨道 生 结构参数
１ 轨道结构 参数合理取值 的评判准则
１１车辆运 行 平稳性 准 则 ．
振幅 不应 超高 ｌ ｍｍ。 因此 ， 建议 支 承块 的最 大位移 控制在 １ ｍｍ范 围内， ． ０ 保证橡 胶包 套和块 下胶垫 的 使用 寿 命 。钢 轨 垂 向下沉 位 移 分配 到 扣件 和 支承
块上 的变 形 比例在 １ １ ： 附近 。
外资料 车体 振动 加速度 的舒 适度标 准可 取为 ： 向 垂 振动加 速度 ０１ｇ【 ． 】 ３ 】 。
轨距 过 大将 使 列 车 的蛇 行运 动 ］ 轮轨 间 的横 向荷 载加剧 ， 响行 车安 全 。轨 道 的 数 取值应 能 影
铁 道 勘 测 与 设 计 Ｒ Ｌ ＡＩＷＡＹＳ Ｖ ＹＡＮ ＳＩ ：０ ）一 ＵＲ Ｅ Ｄ ＤＥ ＧＮ ０ （ １５
的客运 专 线 弹性 支承 块 式 轨道 结 构参 数进 行 综 合
研 究 ， 定其 合理 的取 值范 围 。 确
照 运 营 速 度 较 为 接 近 的 日本 新 干 线 （ 营 速 度 运
２ ０ ｍ ｈ 标准 ， ２ｋ ／） 建议 钢轨 允许 垂 向位移 为 ２ ｍ。 ｍ 另外 ， 承块 埋设 在混 凝土 道床 中 ， 动幅度 支 浮 过 大将 影 响套 靴 的使 用 寿命 和 支 承块 本 身 的稳 定 性 。一般 认 为 幢 高速 和 重载铁 路 弹条 扣件 的疲 劳 ，
成列车 在 高速运 行 时 的动 态 不平顺 。此外 ， 由于支
承块周 围被 弹性 材料 包裹 ， 在横 向力作用 下 ， 支承
块 将 出现横 向的转动 ， 导致 钢轨 外倾 ， 响列 车运 影 行 的平 稳性 和安全 性 。因此 ， 弹性 支 承块式 轨 道结 构 参数确 定应 在保 证列车 运行 安全 的情况 下 ， 根据 不 同的运 营 条件 和线 路 条 件进 行 确 定 。本 文从 列 车． 道垂 向振 动特 性和 防止 轨距 扩大 量太 大 影响 轨 行 车安全 两 个方 面对 列车 速度 提 高到 ２ ０ ｍ／ 时 ５ｋ ｈ
向力峰 值极 限值 为 ：
１ ． 轨道 下沉 ．１ ３
ｌ０Ｎ。 ７ｋ
１ ． ３轨道 变 形评 判准 则
轨 道在列 车荷 载作 用下要 产 生下沉变 形 ， 道 轨 下 沉变 形 有 一个 合 理值 。结 合我 国铁 路 实 际运 输 条件 ， 列车运 行速 度 为 ２ ０ ｍ／ 对 ５ ｋ ｈ的客 运专线 ， 参
２９集 公 青 科 论 专 ０年 团 司 年 技 文 辑 ０
令◇ ・ ◇ ・ 令令
２０ｍ ｈ ５ｋ ／ 客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究
张珍珍 孙立 杨艳 丽 李秋 义
武汉 ４０ ６ ） ３ ０ ３ （ 中铁道第四勘察设计院集 团有限公司线站处
【 摘
要】 对 ２０ ｍ ｈ ５ｋ ／客运专线弹性支承块式轨道结构参数进行综合研究， 确定其合理的取值范围， 轨道
道 结构参 数起决 定作用 的动 力参数 。
１５ ７ １０ ７ １５ ６ １０ ６ ｚ １ ５ ５
ｕ－
１ ． 道结构 振动评 判准 则 ４轨 而轨 道 结构 参数 的合 理 选择 是发 挥 弹性 支承 轨道 减振 降噪功 能的前提 。本文 采用钢 轨 、 承块 支 和道床 板 的加速 度作 为轨道振 动 的评 判指标 ， 以轨 道振 动强度 不超 过有砟 轨道 为标准 。
考虑 扣件 刚度在 ４～ ｋ ｍｍ。计算 中块下 ０ １０Ｎ／ ８
胶垫 刚度 和基础刚度分别 为 ７ ｋ ｍｍ和 １ ０ ＭＰ ５ Ｎ／ ２０ ￣ ｍ。对 计算 结果进 行分 析 ， 系统 各项 动力 响应参数 随扣件 刚度变 化趋势 如 图 ２ 图 ４ 文 中仅列 出对轨 ～ ，
越 勘测 设 ｌ
保 证 轨 距 扩 大 在 容 许 范 围 内 。秦 沈 客 运 专 线 ２１ ． 扣件 刚度取值
２ ０２０（ｌ 轨 道静态作 业验收轨距 为 ± ２ ｏ～ ５ ｌ ／ Ｈｈ ｍｍ， 动 态 作业验 收管理 标准 为一～ ４ ２ ＋ 。根据轮 轨系 统动力
学研 究结 果 ， 动态 轨距大 于 ４ ｍｍ 时， 列车 的蛇行运
交通 建 设 中得 到应 用 。但 弹 性支 承 块 式轨 道 的在
荷载作用 下 的钢轨 位移 较大 ， 且其 弹性 过大也 会造
轨之 间的 动力 作用 增 加 。本 文 采用 轮 轨 垂 向作用
力作 为 评价 弹 性支 承 块 轨道 结 构参 数 取值 的标准 之 一 。我 国《 高速 试验 列 车动 力车 强度及 动 力学性 能规 范￣９ Ｊ １ Ｌ 也规 定 ， （５０ ． ） 动力 车通 过直 线 、 曲线 、 道 岔和 桥梁 时 ， 向轮对 每个 车轮 作用 于轨道 的垂 导
１ ． 距 扩 大 ． ２轨 ３
车辆 运 行平 稳 性 主要 反 映 车辆 振动 程 度 。本 文采 用评 价 旅 客乘 坐 舒适 度 最 直接 的指标 车 体振
动加 速度 作 为 车辆 运 行舒 适 性准 则 。对 于 我 国 高
速铁路 客 车 ， 在进 行 动力 学性 能评 定 时， 参考 国内
弹性 支 承块 式 无 砟轨 道 具有 一般 无砟 轨 道 的 平顺性 好和 养护 维修 工作量 少等特 点 外 ， 具有 良 还
１ ． ２轮轨 动 力作 用评 判 准则 在 高速线 路上 ， 随着 列车 运行 速度 的提 高 ， 轮
好 的弹性 ，以及 减振 降 噪效果 ， 隧道和 城市 轨道 在
结构设计提供参考。从行车安全及减振角度提 出以列车运行舒适性、 轮轨动力作用、 轨道变形 、 轨道振动 为判定弹Ｊ 陛支承块式轨道结构参数合理取值的准则。并建立车辆． 轨道垂向耦合动力模型和轨距扩 大有 限元模型， 分析弹性支撑块轨道结构参数对上述各评判指标的影响， 出２ ０ｍ ｈ 给 ５ｋ ／客运专线弹性支承块式 轨道结构参数建议值。 【 关键词】 客运专线 弹 ｝支承块式轨道 生 结构参数
１ 轨道结构 参数合理取值 的评判准则
１１车辆运 行 平稳性 准 则 ．
振幅 不应 超高 ｌ ｍｍ。 因此 ， 建议 支 承块 的最 大位移 控制在 １ ｍｍ范 围内， ． ０ 保证橡 胶包 套和块 下胶垫 的 使用 寿 命 。钢 轨 垂 向下沉 位 移 分配 到 扣件 和 支承
块上 的变 形 比例在 １ １ ： 附近 。
外资料 车体 振动 加速度 的舒 适度标 准可 取为 ： 向 垂 振动加 速度 ０１ｇ【 ． 】 ３ 】 。
轨距 过 大将 使 列 车 的蛇 行运 动 ］ 轮轨 间 的横 向荷 载加剧 ， 响行 车安 全 。轨 道 的 数 取值应 能 影
铁 道 勘 测 与 设 计 Ｒ Ｌ ＡＩＷＡＹＳ Ｖ ＹＡＮ ＳＩ ：０ ）一 ＵＲ Ｅ Ｄ ＤＥ ＧＮ ０ （ １５
的客运 专 线 弹性 支承 块 式 轨道 结 构参 数进 行 综 合
研 究 ， 定其 合理 的取 值范 围 。 确
照 运 营 速 度 较 为 接 近 的 日本 新 干 线 （ 营 速 度 运
２ ０ ｍ ｈ 标准 ， ２ｋ ／） 建议 钢轨 允许 垂 向位移 为 ２ ｍ。 ｍ 另外 ， 承块 埋设 在混 凝土 道床 中 ， 动幅度 支 浮 过 大将 影 响套 靴 的使 用 寿命 和 支 承块 本 身 的稳 定 性 。一般 认 为 幢 高速 和 重载铁 路 弹条 扣件 的疲 劳 ，
成列车 在 高速运 行 时 的动 态 不平顺 。此外 ， 由于支
承块周 围被 弹性 材料 包裹 ， 在横 向力作用 下 ， 支承
块 将 出现横 向的转动 ， 导致 钢轨 外倾 ， 响列 车运 影 行 的平 稳性 和安全 性 。因此 ， 弹性 支 承块式 轨 道结 构 参数确 定应 在保 证列车 运行 安全 的情况 下 ， 根据 不 同的运 营 条件 和线 路 条 件进 行 确 定 。本 文从 列 车． 道垂 向振 动特 性和 防止 轨距 扩大 量太 大 影响 轨 行 车安全 两 个方 面对 列车 速度 提 高到 ２ ０ ｍ／ 时 ５ｋ ｈ
向力峰 值极 限值 为 ：
１ ． 轨道 下沉 ．１ ３
ｌ０Ｎ。 ７ｋ
１ ． ３轨道 变 形评 判准 则
轨 道在列 车荷 载作 用下要 产 生下沉变 形 ， 道 轨 下 沉变 形 有 一个 合 理值 。结 合我 国铁 路 实 际运 输 条件 ， 列车运 行速 度 为 ２ ０ ｍ／ 对 ５ ｋ ｈ的客 运专线 ， 参
２９集 公 青 科 论 专 ０年 团 司 年 技 文 辑 ０
令◇ ・ ◇ ・ 令令
２０ｍ ｈ ５ｋ ／ 客运专线弹性支承块式轨道结构参数研究
张珍珍 孙立 杨艳 丽 李秋 义
武汉 ４０ ６ ） ３ ０ ３ （ 中铁道第四勘察设计院集 团有限公司线站处
【 摘
要】 对 ２０ ｍ ｈ ５ｋ ／客运专线弹性支承块式轨道结构参数进行综合研究， 确定其合理的取值范围， 轨道
道 结构参 数起决 定作用 的动 力参数 。
１５ ７ １０ ７ １５ ６ １０ ６ ｚ １ ５ ５
ｕ－
１ ． 道结构 振动评 判准 则 ４轨 而轨 道 结构 参数 的合 理 选择 是发 挥 弹性 支承 轨道 减振 降噪功 能的前提 。本文 采用钢 轨 、 承块 支 和道床 板 的加速 度作 为轨道振 动 的评 判指标 ， 以轨 道振 动强度 不超 过有砟 轨道 为标准 。