Page 126 - 《振动工程学报》2026年第2期

442 振 动 工 程 学 报 第 39 卷

由图 15 可见，在相同的车辆运行速度下，路基沉 轨动力响应的影响，设置沉降幅值为 20 mm，沉降波
降幅值由 5 mm 增大至 40 mm 时，轮轨垂向力均出现 长为 5~30 m，车速为 150~350 km/h，结果如图 17 所示。
明显的增加，当车辆运行速度为 350 km/h 时，轮轨垂 如图所示，轨道板与底座板的振动加速度随车辆运
向力峰值由 58.82 kN 增大至 83.57 kN，增幅近 42.08%。 行速度的增加明显增大；随着沉降波长的增加，轨道
由 此 可 知， 路 基 不 均 匀 沉 降 幅 值 显 著 影 响 轮 轨 垂
向力；在相同的路基沉降幅值下，车辆运行速度由
150 km/h 增大至 350 km/h 时，轮轨垂向力均出现明 0.5
显的增加，当沉降幅值为 40 mm 时，轮轨垂向力峰值
由 60.06 kN 增大至 83.58 kN，增幅近 39.16%。 0.4
轨道板振动加速度 / (m·s −2 )
0.3

90 0.2
30 350
25 300 −1 )
轮轨垂向力 / kN 10 车辆运行速度 / (km·h
20
80 沉降波长 / m 250
15
200
70 5 150
60 (a) 轨道板垂向振动加速度
(a) Vertical vibration acceleration of track slab
50
40 350
35 −1 )
30 300
25
20 250
15 200
10 车辆运行速度 / (km·h
沉降幅值 / mm
5 150 0.35
0.30

图 15 沉降区轮轨垂向力
0.25 底座板振动加速度 / (m·s −2 )
Fig. 15 Vertical wheel-rail force in the settlement area

由图 16 可见，在不同车辆运行速度下，沉降区 0.20
的扣件支点反力均随路基沉降幅值的增大而增加， 0.15
30 350 )
当沉降幅值为 40 mm 时，随着车辆运行速度的增加， 25 20 300 −1
15 250
钢轨扣件支点反力由 22.45 kN 增加至 26.42 kN，过大 沉降波长 / m 10 车辆运行速度 / (km·h
200
5 150
的扣件支点反力会加速该位置变形，导致轨道支承
结构产生损伤。 (b) 底座板垂向振动加速度
(b) Vertical vibration acceleration of base plate

28 80
沉降区扣件支点反力 / kN 70
26

24 轮轨垂向力 / kN

22 60
20
40 350 50
35 −1 ) 30
30 300 350 −1 )
25 25 300
20 250 20
15 200 15 250
10 车辆运行速度 / (km·h 沉降波长 / m 200
沉降幅值 / mm
5 150 10 5 150 车辆运行速度 / (km·h

图 16 扣件支点反力 (c) 轮轨垂向力
(c) Vertical wheel rail force
Fig. 16 Reaction force on fastener support

图 17 不同车辆运行速度下路基沉降波长对车轨动力响应
3.2 沉降波长的影响 的影响
Fig. 17 Influence of subgrade settlement wavelength on vehicle-
为研究车辆经过沉降区段时不同沉降波长对车 track dynamic response under different vehicle speeds