扣件胶垫频变特性对车辆-轨道-桥梁耦合振动影响

为了研究扣件胶垫频变特性对车辆、轨道和桥梁振动的影响规律,以高速铁路WJ-7型扣件胶垫为研究对象,通过其动态力学性能试验,结合温频等效原理、WLF方程与FVMP模型,预测和表征了扣件的宽频动力特性,并将FVMP模型代入建立的车辆-轨道-桥梁耦合振动时域模型中进行分析.研究结果表明:扣件动参数对频率有明显的依赖性,采用FVMP模型可以在宽频范围准确描述其动态力学性能.考虑扣件胶垫的频变特性时,从时域响应来看,轮轨力、扣件力、钢轨加速度、钢轨位移、轨道板位移和桥梁加速度明显增大,其中轮轨力和扣件力峰值分别增大9.53％和4.80％.从频域响应来看,扣件胶垫频变特性主要对结构的中高频振动产生影响,钢轨在整个中高频振动明显加剧,轨道板和桥梁在轮轨耦合系统的固有频率63 Hz附近处振动明显增大.因此,为提高预测的精度,在车辆-轨道-桥梁的振动响应求解时有必要考虑扣件胶垫的频变特性.