王 璞，王樹(shù)國(guó)，楊東升，司道林

(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 鐵道建筑研究所, 北京 100081)

隨著我國(guó)高速鐵路客運(yùn)需求不斷增加，如何增大運(yùn)量已成為迫切需求。2017年9月，復(fù)興號(hào)動(dòng)車組率先在京滬高速鐵路實(shí)現(xiàn)350 km/h商業(yè)運(yùn)營(yíng)[1]，而后逐漸增開(kāi)350 km/h復(fù)興號(hào)動(dòng)車組數(shù)量。2018年8月，京津城際鐵路實(shí)現(xiàn)了復(fù)興號(hào)動(dòng)車組350 km/h運(yùn)營(yíng)。復(fù)興號(hào)列車在京滬高鐵、京津城際鐵路以350 km/h運(yùn)營(yíng)以來(lái)，滿足了沿線旅客高品質(zhì)出行的需要，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。目前，我國(guó)京滬高鐵部分列車以及其他高速線路仍以300 km/h運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)京滬高速鐵路全面達(dá)速并在全國(guó)高速鐵路范圍內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)大350 km/h運(yùn)行范圍對(duì)于提高運(yùn)量和效率、提升高速鐵路的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)具有重大意義。然而，我國(guó)高速鐵路經(jīng)過(guò)了近10年的時(shí)速300 km運(yùn)營(yíng)，進(jìn)一步擴(kuò)大達(dá)速規(guī)模亟需對(duì)移動(dòng)裝備和基礎(chǔ)設(shè)施適應(yīng)性進(jìn)行全面評(píng)估，確保安全、舒適運(yùn)行。

高速道岔是高速鐵路的重要設(shè)備和薄弱環(huán)節(jié)之一，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、部件眾多，是高速鐵路可能的限速點(diǎn)之一[2-3]，如實(shí)現(xiàn)大范圍達(dá)速必須首先保證高速道岔能夠滿足長(zhǎng)期350 km/h直向通過(guò)的要求。目前，針對(duì)運(yùn)行速度對(duì)道岔力學(xué)特性影響的研究較多，但多基于理論仿真進(jìn)行一般意義上的參數(shù)敏感性分析，缺乏針對(duì)性[4-12]。既有的高速道岔提速試驗(yàn)研究也多為針對(duì)新建線路的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，往往只關(guān)注動(dòng)力學(xué)響應(yīng)是否超過(guò)安全限值，缺乏運(yùn)行速度對(duì)道岔動(dòng)力學(xué)性能影響規(guī)律的深入分析[13-14]。另外，針對(duì)我國(guó)高速道岔長(zhǎng)期服役狀態(tài)與運(yùn)營(yíng)速度的相關(guān)性研究也較少。

基于研究需求和既有不足，本文對(duì)達(dá)速條件下高速道岔適應(yīng)性進(jìn)行理論與試驗(yàn)研究。首先，建立動(dòng)力學(xué)模型對(duì)車輛達(dá)速通過(guò)道岔時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真分析；然后，選取試驗(yàn)段，對(duì)動(dòng)車組分別以300、350 km/h直向通過(guò)時(shí)高速道岔的動(dòng)力學(xué)性能變化規(guī)律進(jìn)行測(cè)試分析；最后，對(duì)目前高速道岔在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的傷損病害進(jìn)行調(diào)研，分析病害形成的主要原因及與直向通過(guò)速度的相關(guān)性，研究道岔達(dá)速運(yùn)行的限制因素及達(dá)速后道岔服役狀態(tài)的變化趨勢(shì)。本研究擬進(jìn)一步為我國(guó)高速鐵路擴(kuò)大達(dá)速范圍提供依據(jù)和支撐。

1 車輛-道岔動(dòng)力學(xué)仿真分析

1.1 車輛-道岔耦合動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型

基于多體動(dòng)力學(xué)理論建立高速車輛動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)車體、構(gòu)架、輪對(duì)、軸箱等均采用6自由度剛體進(jìn)行模擬，充分考慮二系空氣彈簧及橫向減振器、一系彈簧及垂向減振器、抗蛇形減振器、牽引拉桿、橫向止擋等結(jié)構(gòu)部件間的非線性連接耦合作用，通過(guò)精細(xì)化建模確保模型盡可能與實(shí)際相符，高速車輛模型如圖1所示。

圖1 高速車輛動(dòng)力學(xué)模型

輪軌接觸計(jì)算基于Hertz接觸理論及Kalker的FASTSIM算法[15]進(jìn)行，主要分為接觸點(diǎn)位置探測(cè)、整體接觸力學(xué)量計(jì)算(接觸力、蠕滑率等)以及接觸斑局部接觸力學(xué)量計(jì)算(接觸應(yīng)力、蠕滑應(yīng)力、滑動(dòng)速度分布等)，如圖2所示。

圖2 輪軌接觸計(jì)算模型

道岔動(dòng)力學(xué)模型充分考慮轉(zhuǎn)轍器區(qū)基本軌與尖軌、轍叉區(qū)心軌與翼軌的組合位置關(guān)系以及鋼軌的變截面特性，通過(guò)插值的方法實(shí)現(xiàn)道岔區(qū)異形鋼軌截面的空間過(guò)渡，如圖3所示。充分考慮岔區(qū)軌道的剛度與阻尼特性，剛度阻尼參數(shù)取值基于實(shí)測(cè)結(jié)果，軌道垂向和橫向剛度分別取40、95 kN/mm，垂向和橫向阻尼分別取400、100 kN·s/m。高速道岔動(dòng)力學(xué)模型如圖4所示。

圖3 岔區(qū)變截面鋼軌的模擬

1.2 模型驗(yàn)證

為驗(yàn)證本文動(dòng)力學(xué)分析方法的合理性，基于文獻(xiàn)[2]中典型計(jì)算工況建立車輛-道岔耦合動(dòng)力學(xué)分析模型。車輛模型采用CRH2型動(dòng)車組參數(shù)，道岔為速度350 km/h 18號(hào)無(wú)砟軌道道岔，直向過(guò)岔速度為385 km/h。前軸動(dòng)輪載及脫軌系數(shù)仿真計(jì)算結(jié)果如圖5所示，文獻(xiàn)[2]中模型計(jì)算結(jié)果如圖6所示。

可以看出，本文方法計(jì)算得到的動(dòng)輪載及脫軌系數(shù)時(shí)程曲線特征與文獻(xiàn)[2]中計(jì)算結(jié)果較為一致，在轉(zhuǎn)轍器及轍叉區(qū)出現(xiàn)沖擊峰值，最大動(dòng)輪載及脫軌系數(shù)均出現(xiàn)在轍叉區(qū)，動(dòng)輪載峰值與文獻(xiàn)[2]結(jié)果相差5.3%，脫軌系數(shù)峰值相差15.9%。對(duì)比計(jì)算結(jié)果可驗(yàn)證本文動(dòng)力學(xué)分析方法的合理性，可用于后續(xù)車輛過(guò)岔動(dòng)力性能變化的仿真計(jì)算分析。

1.3 達(dá)速條件下車輛過(guò)岔的動(dòng)力性能變化規(guī)律

基于建立的動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型，對(duì)列車速度由300 km/h提升至350 km/h逆向通過(guò)道岔時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能變化特征進(jìn)行仿真分析，計(jì)算結(jié)果如圖7所示。其中，橫坐標(biāo)“位置”含義為距仿真起點(diǎn)(岔前20 m位置)的距離，為便于分析，用箭頭標(biāo)出了列車進(jìn)岔及出岔的橫坐標(biāo)位置。

圖7 不同速度條件下列車過(guò)岔動(dòng)力性能

列車速度由300 km/h提升至350 km/h時(shí)，通過(guò)道岔過(guò)程中安全性參數(shù)均有所增大。左右側(cè)車輪脫軌系數(shù)相差不大，均在轉(zhuǎn)轍器區(qū)和轍叉區(qū)輪載過(guò)渡時(shí)出現(xiàn)沖擊峰值，但均較小。左右側(cè)車輪輪重減載率也均在輪載過(guò)渡區(qū)段出現(xiàn)沖擊峰值，尖軌-心軌側(cè)輪重減載率顯著大于基本軌側(cè)。達(dá)速運(yùn)行會(huì)引起輪重減載率的大幅增加，尖軌-心軌側(cè)輪重減載率峰值由0.48增至0.58。

列車達(dá)速通過(guò)道岔過(guò)程中輪軌相互作用有所加劇。左右側(cè)輪軌力均在轉(zhuǎn)轍器區(qū)和轍叉區(qū)輪載過(guò)渡時(shí)出現(xiàn)沖擊峰值。尖軌-心軌側(cè)輪軌垂向力顯著大于基本軌側(cè)，速度由300 km/h提升至350 km/h時(shí)，尖軌-心軌側(cè)輪軌垂向力大幅增加，峰值由99.29 kN增至105.99 kN，基本軌側(cè)輪軌垂向力略有增大。兩側(cè)輪軌橫向力相差不大，達(dá)速運(yùn)行后，輪軌橫向力峰值小幅增加。

列車在進(jìn)入道岔后由于道岔固有結(jié)構(gòu)不平順的激擾，輪對(duì)出現(xiàn)輕微的蛇形運(yùn)動(dòng)。達(dá)速條件下列車過(guò)岔時(shí)輪對(duì)蛇形橫移量有所減小，但輪對(duì)橫向加速度呈增大趨勢(shì)，在轉(zhuǎn)轍器區(qū)和轍叉區(qū)輪載過(guò)渡區(qū)段出現(xiàn)沖擊峰值。速度由300 km/h增至350 km/h時(shí)，輪對(duì)橫向加速度峰值由3.72 m/s2增至3.96 m/s2，車體振動(dòng)加速度也呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)，由于懸掛緩沖減振作用，車體振動(dòng)并未在轉(zhuǎn)轍器區(qū)和轍叉區(qū)出現(xiàn)沖擊峰值，更多的是受運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的影響，車體橫向加速度峰值出現(xiàn)在出岔以后。

達(dá)速條件下列車通過(guò)道岔過(guò)程中輪軌磨耗加劇，尖軌-心軌側(cè)的輪軌磨耗速率增加尤為明顯，磨耗功率峰值由655.97 W增至950.04 W?；拒墏?cè)輪軌磨耗功率遠(yuǎn)小于尖軌-心軌側(cè)，達(dá)速運(yùn)行后磨耗功率也呈增大的趨勢(shì)，但增幅也比尖軌-心軌側(cè)小。

總體來(lái)看，列車過(guò)岔速度由300 km/h提升至350 km/h時(shí)，安全性參數(shù)增大，但均在限值以內(nèi)(脫軌系數(shù)限值為0.8，輪重減載率限值為0.9)，可以保證列車過(guò)岔安全，達(dá)速運(yùn)行對(duì)于尖軌-心軌側(cè)輪重減載率的影響較為明顯，對(duì)于脫軌系數(shù)的影響較有限。列車過(guò)岔時(shí)輪軌相互作用也會(huì)加劇，尖軌-心軌側(cè)輪軌垂向力顯著增大，基本軌側(cè)輪軌垂向力以及輪軌橫向力略有增加。列車過(guò)岔時(shí)車輛動(dòng)力學(xué)性能呈現(xiàn)出劣化的趨勢(shì)，輪對(duì)橫向加速度以及車體垂向、橫向加速度均增大。達(dá)速運(yùn)行后輪軌磨耗情況也有加劇。

2 高速道岔動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分析

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

基于地面測(cè)試，對(duì)列車達(dá)速通過(guò)時(shí)高速道岔動(dòng)力學(xué)特性變化規(guī)律進(jìn)行分析。選取18號(hào)高速道岔作為試驗(yàn)段，該組道岔試驗(yàn)前經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)維修，岔區(qū)幾何形位、扣件緊固狀態(tài)、轉(zhuǎn)換設(shè)備工作狀態(tài)均較好；另外，經(jīng)過(guò)岔區(qū)鋼軌件探傷，鋼軌件無(wú)明顯疲勞傷損，曲尖軌存在輕微磨耗，總體來(lái)看，道岔服役狀態(tài)處于較好的水平。具體測(cè)試內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)轍器區(qū)尖軌尖端位置輪軌垂、橫向力及基本軌垂、橫向動(dòng)態(tài)位移，尖軌尖端開(kāi)口量，密貼檢查器位置尖軌相對(duì)基本軌動(dòng)態(tài)位移，輪載過(guò)渡區(qū)域鋼軌和岔枕振動(dòng)加速度，導(dǎo)曲線區(qū)段絕緣接頭附近鋼軌垂、橫向力及橫向動(dòng)態(tài)位移，測(cè)點(diǎn)具體布置如圖8所示。尖軌尖端位置輪軌力及位移測(cè)點(diǎn)主要為了研究列車進(jìn)岔時(shí)輪軌相互作用及列車荷載作用下鋼軌動(dòng)態(tài)變形情況；尖端開(kāi)口量及密檢器位移測(cè)點(diǎn)主要為了分析列車高速通過(guò)時(shí)直尖軌與基本軌的密貼狀態(tài)；加速度測(cè)點(diǎn)主要為了研究轉(zhuǎn)轍器輪載過(guò)渡區(qū)段鋼軌及岔枕的振動(dòng)強(qiáng)度及振動(dòng)特性。

圖8 測(cè)點(diǎn)布置

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，基于“剪應(yīng)力法”采用應(yīng)變花組成全橋，測(cè)試高速列車通過(guò)時(shí)輪軌垂直力P和水平力Q[16]，由測(cè)得的輪軌力計(jì)算出脫軌系數(shù)Q/P，輪重減載率ΔP/P以及輪軸橫向力(Q1-Q2)為高速列車運(yùn)行安全性參數(shù)。道岔區(qū)鋼軌垂、橫向動(dòng)態(tài)位移，尖軌尖端開(kāi)口量以及密檢器位置尖軌相對(duì)位移采用彈片式位移計(jì)安裝于自制位移架上進(jìn)行測(cè)試。鋼軌和岔枕振動(dòng)加速度采用壓電式加速度傳感器采集振動(dòng)信號(hào)。各動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法和設(shè)備如圖9所示。值得注意的是，在轉(zhuǎn)轍器及轍叉輪載過(guò)渡區(qū)，由于鋼軌件斷面非對(duì)稱、不滿足“剪應(yīng)力法”的基本要求，以及空間限制、傳感器安裝存在困難，無(wú)法進(jìn)行輪軌力測(cè)試。本次試驗(yàn)僅在轍叉器尖軌尖端位置通過(guò)在基本軌上貼片進(jìn)行輪軌力測(cè)試。轉(zhuǎn)轍器和轍叉輪載過(guò)渡區(qū)擬考慮建立不同斷面條件下動(dòng)彎應(yīng)力與輪軌荷載的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)試動(dòng)彎應(yīng)力間接計(jì)算輪軌力，未來(lái)工作中將進(jìn)一步對(duì)此測(cè)試方法進(jìn)行探索。

圖9 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

測(cè)試過(guò)程中，采集實(shí)際運(yùn)營(yíng)條件下CR400AF-B和CR400BF-B兩種高速列車分別以300 km/h和350 km/h速度通過(guò)道岔試驗(yàn)段時(shí)各動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的測(cè)試數(shù)據(jù)，為消除偶然因素影響、獲取統(tǒng)計(jì)規(guī)律，每種車型每種速度等級(jí)各采集約50趟車的測(cè)試數(shù)據(jù)。

2.2 達(dá)速條件下道岔動(dòng)力性能變化規(guī)律

對(duì)于每種車型、每種速度等級(jí)分別選取20趟車的典型測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究達(dá)速條件下高速道岔動(dòng)力學(xué)性能的變化規(guī)律，如圖10、圖11所示。圖中直方圖高度表示所選取20趟車樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)均值，直方圖頂端上下限表示樣本數(shù)據(jù)的離散程度。

圖10 CR400AF-B不同速度通過(guò)條件下高速道岔動(dòng)力性能對(duì)比

圖11 CR400BF-B不同速度通過(guò)條件下高速道岔動(dòng)力性能對(duì)比

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以看出，CR400AF-B和CR400BF-B列車達(dá)速通過(guò)高速道岔?xiàng)l件下高速道岔動(dòng)力學(xué)性能的變化規(guī)律基本一致。

(1)測(cè)點(diǎn)位置列車高速通過(guò)安全性均能得到保證。過(guò)岔速度由300 km/h提升至350 km/h后，轉(zhuǎn)轍器區(qū)脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力指標(biāo)略有減小，導(dǎo)曲線區(qū)脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力指標(biāo)略有增大，但是300 km/h和350 km/h速度條件下，安全性指標(biāo)測(cè)試結(jié)果均較好，脫軌系數(shù)和減載率均在0.1以下，輪軸橫向力不超過(guò)5 kN。

(2)列車過(guò)岔速度提升至350 km/h后，轉(zhuǎn)轍器區(qū)和導(dǎo)曲線區(qū)輪軌垂向力均明顯增大，增幅可達(dá)28.74%。直尖軌側(cè)輪軌橫向力增大，直基本軌側(cè)輪軌橫向力有所減小。

(3)列車通過(guò)轉(zhuǎn)轍器區(qū)時(shí)，鋼軌垂向變形增大、橫向變形減??；通過(guò)導(dǎo)曲線區(qū)時(shí)，鋼軌橫向變形呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。此外，過(guò)岔速度提升后，直尖軌密貼狀態(tài)變差，尖軌尖端開(kāi)口量和密貼檢查器位置尖軌相對(duì)基本軌的位移均增大。

(4)列車通過(guò)速度的提升會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍器區(qū)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)情況加劇，鋼軌加速度顯著增大，增幅可達(dá)14.29%，岔枕加速度也呈增大的趨勢(shì)。

綜上可知，高速列車通過(guò)道岔的速度由300 km/h提升至350 km/h后，高速道岔所承受的輪軌沖擊荷載呈增大趨勢(shì)，只有直基本軌所受橫向力有所減小；轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌垂向變形增大、橫向變形減小，導(dǎo)曲線區(qū)鋼軌橫向變形增大；列車荷載作用下直尖軌與基本軌密貼狀態(tài)變差，岔區(qū)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)加劇?？傮w來(lái)看，達(dá)速條件下高速道岔動(dòng)力學(xué)性能有劣化的趨勢(shì)，測(cè)點(diǎn)位置高速列車通過(guò)的安全性能夠得到保障。

3 高速道岔傷損發(fā)展分析

我國(guó)高速鐵路道岔經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)考核，總體服役狀態(tài)較好，但也逐漸暴露出一系列傷損和病害問(wèn)題。基于既有資料統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)高速道岔在既有運(yùn)營(yíng)條件下出現(xiàn)的傷損病害進(jìn)行梳理總結(jié)，見(jiàn)表1。

表1 長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)條件下高速道岔主要傷損病害分析

可以看出，我國(guó)客專系列高速道岔出現(xiàn)的主要問(wèn)題中，尖軌不足位移、心軌翼軌離縫、嚴(yán)寒地區(qū)凍脹引起的岔區(qū)高低不平順，直尖軌非工作邊縱向裂紋等均與列車直向過(guò)岔速度相關(guān)。CN系列高速道岔的主要問(wèn)題中，曲導(dǎo)軌軌肩塑性變形、轍叉結(jié)構(gòu)部件頻繁傷損、尖軌跟端低塌等均與列車直向速度相關(guān)。另外，岔區(qū)鋼軌件及焊接接頭傷損作為我國(guó)高速道岔的共性問(wèn)題也與列車速度直接相關(guān)。上述部分病害的存在會(huì)造成岔區(qū)結(jié)構(gòu)不平順，影響列車通過(guò)的安全性和平穩(wěn)性，可能成為達(dá)速運(yùn)行的限制因素。此外，列車過(guò)岔速度的提高也將加快上述部分病害的發(fā)生頻率和發(fā)展速度，明顯降低高速道岔的服役壽命。

因此，雖然基于動(dòng)力學(xué)仿真和測(cè)試，既有高速道岔在良好狀態(tài)下可確保列車以350 km/h速度安全通過(guò)，但如果長(zhǎng)期以350 km/h速度運(yùn)營(yíng)，為確保高速道岔的安全服役及高速列車過(guò)岔的平順性，建議進(jìn)一步采取可行性措施，見(jiàn)表1。

在高速鐵路實(shí)現(xiàn)350 km/h達(dá)速運(yùn)行之前，必須對(duì)該線路高速道岔接頭傷損、跟端低塌以及凍脹引起的岔區(qū)高低不平順等問(wèn)題進(jìn)行集中整治，恢復(fù)或提升高速道岔的平順性。此外，應(yīng)對(duì)該線路高速道岔鋼軌件進(jìn)行系統(tǒng)探傷檢查，排除鋼軌疲勞損傷及斷軌的安全隱患。

4 結(jié)論

本文針對(duì)我國(guó)高速鐵路進(jìn)一步回升運(yùn)營(yíng)速度的需求，對(duì)達(dá)速條件下高速道岔的適應(yīng)性進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究。主要結(jié)論如下：

(1)列車達(dá)速通過(guò)道岔時(shí)，脫軌系數(shù)和輪重減載率均增大，但均在限值以內(nèi)，安全性可以得到保證。達(dá)速運(yùn)行對(duì)于尖軌-心軌側(cè)輪重減載率影響較為明顯，對(duì)于脫軌系數(shù)的影響較為有限。輪軌相互作用加劇，尖軌-心軌側(cè)輪軌垂向力顯著增大，輪軌橫向力略有增加。車輛動(dòng)力學(xué)性能呈現(xiàn)劣化的趨勢(shì)，輪對(duì)橫向加速度以及車體垂、橫向加速度均增大。輪軌磨耗情況也有明顯加劇。

(2)達(dá)速條件下，道岔承受的輪軌沖擊荷載呈增大的趨勢(shì)，只有直基本軌所受橫向力有所減小；轉(zhuǎn)轍器區(qū)鋼軌垂向變形增大、橫向變形減小，導(dǎo)曲線區(qū)鋼軌橫向變形增大；列車荷載作用下直尖軌與基本軌密貼狀態(tài)變差，岔區(qū)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)加劇。

(3)既有運(yùn)營(yíng)條件下我國(guó)高速道岔主要出現(xiàn)了尖軌不足位移、心軌翼軌離縫、嚴(yán)寒地區(qū)岔區(qū)高低不平順、直尖軌非工作邊縱向裂紋、曲導(dǎo)軌軌肩塑性變形、轍叉結(jié)構(gòu)部件頻繁傷損、尖軌跟端低塌、直基本軌和曲尖軌嚴(yán)重磨耗等問(wèn)題。部分病害的存在會(huì)影響列車通過(guò)的安全性和平穩(wěn)性，可能成為達(dá)速的限制因素；達(dá)速運(yùn)行也將加快部分病害的發(fā)生頻率和發(fā)展速度，降低道岔服役壽命。為確保350 km/h長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)條件下道岔安全服役及列車過(guò)岔的平順性，建議采取一系列加強(qiáng)措施。實(shí)現(xiàn)達(dá)速運(yùn)行前必須對(duì)道岔接頭傷損、跟端低塌以及凍脹引起的岔區(qū)高低不平順問(wèn)題進(jìn)行集中整治，并對(duì)道岔鋼軌件進(jìn)行系統(tǒng)探傷檢查。

本文研究不足及進(jìn)一步擬開(kāi)展工作：

(1)本文工作主要針對(duì)無(wú)明顯病害條件下高速道岔對(duì)于達(dá)速運(yùn)行的適應(yīng)性進(jìn)行了理論與試驗(yàn)研究，并對(duì)可能影響達(dá)速運(yùn)行的傷損病害及對(duì)應(yīng)加強(qiáng)措施進(jìn)行了分析，未來(lái)工作中，擬在本文研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步針對(duì)典型傷損病害對(duì)高速道岔動(dòng)力學(xué)性能的影響以及病害條件下高速道岔對(duì)達(dá)速運(yùn)行適應(yīng)性開(kāi)展理論仿真與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，以為我國(guó)高速鐵路擴(kuò)大350 km/h達(dá)速運(yùn)行范圍和規(guī)模提供更充分依據(jù)和支撐。

(2)本文仿真分析中采用了Hertz理論及FASTSIM算法進(jìn)行輪軌接觸計(jì)算，但由于道岔尖軌及心軌刨切區(qū)段存在曲率突變的情形，接下來(lái)擬對(duì)道岔區(qū)不同輪軌接觸理論的適用性進(jìn)行進(jìn)一步研究。

(3)另外，本文仿真計(jì)算中對(duì)道岔模型進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化處理，進(jìn)一步研究中將對(duì)道岔進(jìn)行精細(xì)化建模，對(duì)岔區(qū)細(xì)部結(jié)構(gòu)及部件間的作用關(guān)系進(jìn)行充分考慮，探討道岔建模方法及模型精細(xì)化程度對(duì)本文仿真分析結(jié)果及規(guī)律的影響。