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铁道学报2025年第07期:近场地震下高速磁悬浮车-桥耦合振动特性与行车安全评估

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王阳;国巍;蒋丽忠;饶子佩;马浩然;颜志华;

单位:中南大学土木工程学院;高速铁路建造技术国家工程研究中心;中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院;

摘要:高速磁悬浮列车地震下行车安全是磁悬浮线路系统安全运营的重要保障。为研究近断层地震动对磁悬浮车-桥耦合系统动力响应及运行安全的影响,通过结合刚体动力学、有限元方法和反馈线性化方法,建立包含车辆、桥梁和磁浮控制子系统的车桥动力耦合模型,开发基于Ansys、Simpack和Matlab/Simulink的联合仿真平台,以实现子系统间的动态交互。选取3条具有强竖向分量的近断层地震动开展地震下车桥耦合振动仿真分析,对比两种磁轨关系建模方法在地震激励下的适用性。结果表明:弹簧-阻尼模型在无地震工况下精度良好,但在地震激励下与磁浮控制模型存在显著差异;车速、峰值地震加速度均对行车安全性有明显影响,悬浮间隙波动随峰值地震加速度和车速成正比;竖向地震分量对悬浮稳定性具有显著影响,近断层地震动高频分量及速度脉冲效应可导致悬浮间隙波动加剧甚至撞轨失稳。

关键词:高速磁悬浮;;车-桥耦合;;近断层地震动;;悬浮稳定性;;联合仿真

基金资助:国家重点研发计划(2023YFB4302502-06);; 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2024G015(T001),K2024T005);; 中国铁路设计集团有限公司科技开发课题(2021A240606)