北京城轨13号线列车运行安全性分析.pdf

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1、32低温建筑技术2015年第4期(总第202期)DOI：10．13905／j．enki．dwjz．2015．04．012北京城轨13号线列车运行安全性分析沈一军，崔高航(1．台州学院建筑工程学院，浙江台州318000；2．东北林业大学土木工程学院，哈尔滨150040)【摘要】城市轨道交通成为解决城市交通拥堵的有效途径，但运营过程中不可避免的会涉及到运营安全和环境问题。文中利用建立的列车一轨道系统耦合模型，用多自由度刚体模拟车辆体系，用离散支承的梁单元模拟钢轨系统，边界条件采用粘弹性人工边界，然后运用数值积分法对方程组进行数值求解，并通过与文献数据对比验证了模

2、型的正确性。以北京城轨13线为例，根据作者编制的Fortran程序，计算城轨列车运行的安全性，并与规范限值进行了比较。【关键词】运行安全性，不平顺，城市轨道交通，有限元分析【中图分类号】TU311．41【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)04—0032—03oPERATIoNSAFETYANALYSISONURBANTRAFFICOFLINE13INBEUINGSHENYi-jun；CUIGao．hang(1．SchoolofCivilEngi．，TaizhouUniv．，ZhejiangTaizhou318000China；2．Sch

3、oolofCivilEngi．，NortheastForestryUniv．，Harbin150040China)Abstract：Urbanrailtraffichasbecomeaneffectivewaytosolveurbantrafficcongestion。buttheprocessofoperationwouldinevitablyinvolvetheoperationsafetyandenvironmentalissues．Inthispa-per，thetrain—tracksystemcouplingmodelwassetup，vehic

4、lewassimulatedbymultipledegreesoffreedomrigidbody，therailsystemmodeledbydiscretebearingbeamelement，theviscoelasticaaificiMboundarywasusedtosimulatesubgradesystemofinfinitedomain．Then，numericalintegrationandsep—arationofiterationmethodswereadoptedtosolvetheequationsofmotion．Thevalid

5、ityofthemodelwasverifiedbycomparingthecalculatedresultswithliteraturedata．Takingtheurbanrailtrafficline13ofBeijingasanexample，accordingtotheFortranprogramcompiledbytheauthors，thecalculationofthesafetyoftrainwasconducted，andtherelevantpeakvaluesofthevehiclesofrunningurbanrailtraffic

6、werecomparedwiththoseofthecodelimits．Keywords：runningsafetyanalysis；trackirregularity；urbantrafic；finiteelementanalysis城市轨道交通主要包括地铁、高架轨道交通、地面其安全性，并与规范限值进行了比较。运行的轨道交通等多种形式。城轨列车在运行过程1车辆一轨道系统振动分析模型中，因轨道的不平顺产生的动力荷载激励，会严重影响1．1车辆一轨道系统耦合模型路基轨道稳定性和列车行车的安全性、可靠性、舒适为了更加细致地描述车辆系统，将车体模拟为具性。近些年，

7、高速铁路的运行稳定性问题的研究得到有十个自由度的刚体(图1)，建立了能充分反映系统了较大的发展，部分研究成果应用于提高路基轨道稳振动特征的车辆一轨道耦合系统模型。模型中定与平顺⋯。因工程造价的因素，相较于高速铁路，城主要包括列车系统模型、轮轨接触关系、轨道系统三个市轨道交通因其设计速度低于高速铁路，所以其路基部分。模型中将车辆模拟为具有十个自由度的刚体、稳定性和轨道平顺性的要求也远低于高速铁路的相用离散支承的梁单元模拟钢轨系统，并考虑了轮轨接应标准，可能造成列车运行稳定性不合格的问题。鉴触的非线性与道碴、路基材料本构关系的非线性。于国内外鲜有关于城轨列车运行

8、安全性的报道，作者图中，、．，分别为车辆质量和车体点