时速400公里铁路桥梁减振支座性能仿真分析与评估
Performance Simulation Analysis and Evaluation of Vibration-Isolation Bearings for 400 km/h Railway Bridges
DOI: 10.12677/ojtt.2026.152025, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 王少林, 陈江雪:中国铁路设计集团有限公司,天津;城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程研究中心,天津;马 广, 李永兴, 胡叙洪:中国铁路设计集团有限公司,天津
关键词: 高速铁路减振支座时速400公里相互作用减振性能High-Speed Railway Vibration-Isolation Bearing 400 Km/H Interaction Vibration-Isolation Performance
摘要: 针对时速400公里高速铁路桥梁减振支座动力性能问题,基于铁路大系统动力学理论,建立高速列车-轨道–支座/桥梁动力相互作用模型,提出以墩顶垂向支反力减少率支座减振性能评价指标,评估时速400公里桥梁减振支座性能。结果显示,减振支座并非在振动全频段起减振作用,在40 Hz以下会放大振动,在40 Hz以上会降低振动,对于10 m、15 m和20 m的桥墩,在40~63 Hz频段,墩高10 m时减振支座减振效果最优,墩顶垂向支反力减少率最高可达29.3%,在80Hz及以上频段,墩高20 m时减振支座减振效果最优,墩顶垂向支反力减少率最高可达31.5%。研究结果可用于指导高速铁路减振支座动力学设计。
Abstract: Regarding the dynamic performance issues of vibration-reducing bearings for 400 km/h high-speed railway bridges, based on the dynamic theory of railway large-scale system, a dynamic interaction model of high-speed train-track-bearing/bridge is established. The vertical reaction force reduction rate at the pier top is proposed as the evaluation index for bearing vibration reduction performance to assess the performance of vibration-reducing bearings for 400 km/h bridges. The results show that vibration-reducing bearings do not function across the entire vibration frequency spectrum; they amplify vibrations below 40 Hz and reduce vibrations above 40 Hz. For piers with heights of 10 m, 15 m, and 20 m, in the 40-63 Hz frequency band, the 10 m pier exhibits the optimal vibration reduction effect, with the vertical reaction force reduction rate at the pier top reaching up to 29.3%. In the 80 Hz and above frequency band, the 20 m pier demonstrates the optimal vibration reduction effect, with the vertical reaction force reduction rate at the pier top reaching up to 31.5%. The research findings can guide the dynamic design of vibration-reducing bearings for high-speed railways.
文章引用:王少林, 陈江雪, 马广, 李永兴, 胡叙洪. 时速400公里铁路桥梁减振支座性能仿真分析与评估[J]. 交通技术, 2026, 15(2): 268-281. https://doi.org/10.12677/ojtt.2026.152025

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