硫化挡肩结构对高等级扣件系统横向性能的影响研究
严海东1，高晓刚1，马宇飞2，冯莹1，冯青松3
（1. 上海工程技术大学 城市轨道交通学院，上海 201620；
2. 南京地铁运营有限责任公司， 南京 210012；
3. 华东交通大学山区土木工程安全与韧性全国重点实验室， 南昌 330013）
摘要：为了探究地铁高等级减振扣件挡肩结构设计对系统横向刚度的影响特征，以硫化挡肩新型高等减振扣件为研究对象，通过室内试验、理论建模及在线监测，系统性研究其垂横向刚度解耦机理及影响因素。首先，借助国铁标准，获得新型高等减振扣件系统的垂向、横向荷载-位移曲线；其次，基于刚度试验结果，分别建立横向楔形硫化块和方型硫化块等两种挡肩结构的扣件系统有限元模型，研究了垂-横向耦合荷载下的两种挡块结构对扣件系统横向刚度性能影响；最后，通过在线监测钢轨位移及波磨，验证了两种挡肩结构扣件正线运营环境下的动态服役性能。研究结果表明：（1）在满足高等级减振效果的基础上，两种扣件垂向刚度分别为6.52 kN/mm和7.73 kN/mm;（2）在典型的垂-横向耦合工况下，相比方形块挡肩结构，楔形块挡肩结构使扣件系统横向刚度由6.64 kN/mm提升至13.16 kN/mm;（3）两种扣件的同一线路监测后发现，相对方形块挡肩扣件，楔形块挡肩扣件系统的钢轨横向位移降低了30.4%，且钢轨粗糙度的发展速率呈现线性下降，进一步揭示了挡肩结构在高等减振扣件垂横向刚度性能解耦中的关键作用。研究成果可为地铁小半径曲线减振扣件的优化设计、改造选型及服役评估提供理论依据和技术支撑。
关键词：轨道交通；高等级减振扣件；在线验证；硫化式挡肩结构；横向刚度
中图分类号: U213.5 文献标识码: A DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202512070001