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400 km/h高速铁路列车的荷载图式研究

向活跃 陈绪黎 许三平 李永乐

向活跃, 陈绪黎, 许三平, 李永乐. 400 km/h高速铁路列车的荷载图式研究[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(1): 175-182. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210103
引用本文: 向活跃, 陈绪黎, 许三平, 李永乐. 400 km/h高速铁路列车的荷载图式研究[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(1): 175-182. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210103
XIANG Huoyue, CHEN Xuli, XU Sanping, LI Yongle. Research on Train Load Diagram of 400 km/h High-Speed Railway[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(1): 175-182. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210103
Citation: XIANG Huoyue, CHEN Xuli, XU Sanping, LI Yongle. Research on Train Load Diagram of 400 km/h High-Speed Railway[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(1): 175-182. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210103

400 km/h高速铁路列车的荷载图式研究

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210103
基金项目: 国家自然科学基金(51978589,51778544);中铁第四勘察设计院集团有限公司科技研发项目(2020K009);中央高校基本科研业务费(2682021CG014)
详细信息
    作者简介:

    向活跃(1986—),男,副教授,研究方向为车桥耦合振动和桥梁抗风,E-mail:hy@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U24

Research on Train Load Diagram of 400 km/h High-Speed Railway

  • 摘要:

    为确定适合400 km/h高速铁路的荷载图式,参考《京沪高速铁路设计暂行规定》中确定0.8UIC荷载作为高速铁路列车荷载图式所使用的方法,以包络德国ICE列车、中国ZGS和中速列车的换算均布活载动效应为原则,提出将0.65UIC荷载作为400 km/h高速铁路列车荷载图式;然后,在时速400公里高速列车作用下,对24、32、40 m 3种跨度简支梁桥,基于车桥耦合振动分析方法得到车辆动力响应,在此基础上研究动力系数、竖向挠度、梁端竖向转角和轨面不平顺等现行规范指标在0.65UIC荷载条件下的适应性;最后,讨论采用0.65UIC荷载作为设计荷载时,离心力、牵引力和制动力限值对400 km/h高速铁路列车的适应性. 结果表明:在现行规范基础上,将0.65UIC荷载作为400 km/h高速铁路列车荷载图式进行桥梁设计是可行的,采用该荷载图式计算的桥梁设计指标限值和设计荷载限值较运营车辆与桥梁间的响应具有一定安全储备.

     

  • 图 1  跨中弯矩换算均布活载动效应比值

    Figure 1.  Ratio of dynamic effect of uniform live load converted from mid span bending moment

    图 2  0.65UIC荷载图式(单位:m)

    Figure 2.  0.65UIC load model (unit: m)

    图 3  0.65UIC荷载加载示意

    Figure 3.  Loading diagram of 0.65UIC load

    图 4  3种跨度简支梁桥动效应比值

    Figure 4.  Dynamic effect ratio of three kinds of span simply supported girder bridges

    图 5  32 m简支梁桥竖向挠度限值

    Figure 5.  Vertical deflection limit value of 32 m simply supported girder bridge

    图 6  32 m简支梁桥梁端转角限值

    Figure 6.  Beam end angle limit value of 32 m simply supported girder bridge

    图 7  扭转总变形

    Figure 7.  Total torsional deformation

    图 8  32m简支梁桥轨面不平顺限值

    Figure 8.  Track surface irregularity limit value of 32 m simply supported girder bridge

    表  1  车辆悬挂系统参数

    Table  1.   Parameters of the train suspension system

    悬挂系统 刚度/(kN·m−1 阻尼/(kN·s·m−1
    纵向 横向 竖向 纵向 横向 竖向
    一系 14000 6000 1280 10
    二系 9500 220 220 4900 40 20
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-08
  • 修回日期:  2021-06-21
  • 网络出版日期:  2022-12-03
  • 刊出日期:  2021-07-06

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