CN113158327B - 一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法 - Google Patents

一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，涉及铁路工程技术领域，包括构建时速400km及以上的车辆‑轨道空间耦合动力学仿真模型；结合相关规范，理论分析时速400km及以上曲线半径和超高的动力学研究范围；考虑曲线半径和超高值的所有组合情况，求解车辆在研究时速下曲线通过安全性、平稳性以及系统动态相互作用性能等动力学评价指标；分析超高变化对车轨动力学性能的影响规律，并全面考虑高速行车安全性及稳定性指标，确定各参数组合的合理性，得出不同半径值对应的合理超高范围。通过超高舒适性评价标准，得出满足各舒适度等级的超高范围，并分析其安全裕量，为既有标准对时速400km以上线路进行适应性调整提供科学参考。

Description

一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法
技术领域
本发明涉及铁路工程技术领域，具体为一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法。
背景技术
列车在曲线上同行驶时，由于离心力作用，将列车推向外股钢轨，加大了外股钢轨的压力，也使得旅客感到不适、货物产生位移等。因此需要将曲线外轨适当抬高，使列车的自身重力产生一个向心的水平分力，以抵消离心力作用，使内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均衡，满足旅客舒适感，提高线路的稳定性和安全性。曲线外轨抬高后产生的外轨顶面与内轨顶面的水平高度之差称为曲线超高。
既有高速铁路设计规范中规定了设计速度350km/h及以下高速铁路曲线超高的合理取值，但尚未给定设计时速400km以上(含400km，下同)线路的曲线超高设计规定。随着社会、经济和技术的发展，建设运营时速400km以上的高速铁路成为高速铁路发展的重要趋势。因此有必要结合高速铁路设计规范，针对设计时速400km以上高速铁路，从车辆-轨道系统动力学角度，考虑实际车辆运行时动力相互作用关系，开展曲线线路超高设计研究。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计时速400km及以上高速铁路线路曲线超高设计动力学方法，结合既有高速铁路设计规范，基于车辆-轨道空间耦合动力学，从动力学角度研究设计时速400km以上高速铁路线路的合理曲线超高推荐值。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，包括以下步骤：
步骤1，根据轨距、车体重心高度参数，综合考虑车辆曲线通过稳定性和曲线停车舒适性，确定静力学允许的最大设置超高值；
步骤2，根据线路设计时速、欠超高最大允许值以及步骤1中的最大设置超高值，确定静力学计算得到曲线半径最小值；
步骤3，根据线路设计时速，确定线路曲线半径最大值；
步骤4，对曲线半径最小值至曲线半径最大值的半径范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的曲线半径分析范围，并在该范围内按一定间隔取半径值；
步骤5，对0至最大设置超高值的设置超高范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的设置超高分析范围，并在该范围内按一定间隔取超高值；
步骤6，对每个半径值依次与不同超高值进行参数组合；
步骤7，构建可有效表征研究时速下车轨耦合大系统动力相互作用关系的车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型；
步骤8，采用车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型，对每对参数组合所确定的线路工况，开展研究时速下的曲线通过动力学仿真，求解车辆-轨道系统动态响应值；
步骤9，根据仿真计算得到的车辆-轨道动态响应值，计算车辆—轨道系统动力学性能评价指标；
步骤10，根据各项车辆—轨道系统动力学性能评价指标的限值规定，确定研究时速下各参数组合的合理性；
步骤11，综合不同参数组对应的各项动力学性能指标结果，分析研究时速下曲线半径和设置超高取值对车辆-轨道系统动力学特性的影响规律，从动力学角度得出曲线半径合理取值范围，以及半径值对应的合理超高范围；
步骤12，根据欠超高舒适性评价标准，对合理超高范围进行舒适性评级分区，得出不同满足不同舒适度等级的超高范围，并定量分析其安全裕量。
优选的，所述步骤1中考虑车辆通过曲线的稳定性时，最大超高允许值的计算公式为：
Figure BDA0002945758510000021
式中，S1为两轨头中心距，mm；H为车体重心至轨顶面高度，mm；n为稳定系数。
优选的，所述得到曲线半径最小值的过程包括以下内容：
通过设置外轨超高产生的向心加速度正好平衡掉列车以速度V做曲线运动的离心加速度，则列车的运动状态处于最理想的状态，此时的实设超高为速度V对应的均衡超高，根据平衡关系得，均衡超高的计算式为：
Figure BDA0002945758510000022
对于标准轨距：
Figure BDA0002945758510000023
式中，S1为两轨头中心距，g为重力加速度，g＝9.8m/s2；R为曲线半径，m；V为车辆速度，km/h；
当设计超高h大于或小于均衡超高值时，均存在未平衡超高度，分别为过超高hg和欠超高hq：
Figure BDA0002945758510000031
Figure BDA0002945758510000032
未被平衡的超高使得内外轨产生偏载，引起内外轨不均匀磨耗，并影响乘客的舒适度，因此必须对未被平衡的超高加以限制；
最小曲线半径应保证以最高速度Vmax通过时，欠超高hq不超过其允许值hqy，以保证乘客的舒适度。即：
Figure BDA0002945758510000033
并将欠超高允许值hqy，最大设置超高值、车辆运行速度代入最小半径计算公式，可得研究时速对应的最小曲线半径值。
优选的，所述步骤4中的曲线半径分析范围，原则上取为既有规范给出曲线半径最小值至曲线半径最大值的范围，足以考虑研究时速下的曲线半径所有可能取值，而在动力学分析中，为揭示研究时速下曲线半径变化对于车辆-轨道系统动力学性能影响规律，同时分析既有规范对曲线半径取值要求的安全裕量，根据研究需要适当扩大曲线半径分析范围，
优选的，既有规范规定的曲线半径最大值为：速度为300～350km/h的客运专线铁路，不大于12000m，设计时速400km及以上(含400km，下同)沿用既有最大曲线半径要求，根据研究需要适当扩大曲线半径分析范围，取最大半径值为14000m。
优选的，所述步骤5中的设置超高分析范围，原则上取为0至最大设置超高值的范围，足以考虑研究时速下的设置超高所有可能取值，而在动力学分析中，为揭示研究时速下设置超高值变化对于车辆-轨道系统动力学性能影响规律，同时分析既有规范对超高设置取值要求的安全裕量，根据研究需要适当扩大设置超高的分析范围。
优选的，根据动力学需求扩大的超高分析的上限：由于曲线超高设置通常是以欠超高形式进行设置，同时欠超高允许值为90mm，据动力学需求扩大的超高分析的上限值按均衡超高加上100mm的过超高值计算而得。
优选的，所述步骤8中的车辆-轨道系统动态响应值包括车体各心盘处横向加速度、车体各心盘处垂向加速度、各车轮位置横向轮轨力和各车轮位置垂向轮轨力。
优选的，所述步骤9中的车辆—轨道系统动力学性能评价指标包括车体垂向加速度、车体横向加速度、垂向Sperling平稳性指标、横向Sperling平稳性指标、轮重减载率、脱轨系数、轮重横向力。
本发明的有益效果是：
1.本发明针对设计时速400km以上(含400km)高速铁路线路开展曲线超高设计研究，为时速400km以上高速铁路线路提供技术参考。
2.本发明通过动力学所分析的时速400km以上曲线线路曲线超高设计的超高范围和曲线半径范围从非动力学角度确定，使得动力学研究范围满足铁路选线设计要求，同时简化动力学研究范围。
3.本发明在分析中，对非动力学角度确定曲线半径和超高范围适当扩大，以作为动力学研究的分析范围，并在半径值和超高值之间一一进行参数组合，实现对时速400km以上线路所有可能曲线线路进行分析，确保了研究内容的完整性。同时可定量分析既有标准对曲线半径和设置超高的安全裕量，为既有规范对时速400km以上线路进行适应性调整提供参考。
4.本发明在动力学分析中考虑时速400km以上条件下车轨耦合动力作用特性，建立车辆- 轨道空间耦合模型进行仿真，仿真激励采用中国谱，仿真线路采用包含直线段、缓和曲线和圆曲线的完整曲线线路，使得仿真可充分反映实际车辆以时速400km以上通过曲线线路时的车辆-轨道系统耦合动力相互作用关系，确保了研究方法的可靠性和有效性。
5.在车辆-轨道动力学性能评价中，全面考虑车辆运行平稳性、车辆运行安全性与车辆轨道动态作用各项性能指标，确保研究分析的全面性。
6.本发明综合动力性能评价与欠/过超高舒适度要求，推荐具有不同舒适分级的曲线超高范围，并定量分析既有规范对于曲线超高设置的安全裕量，为既有规范对时速400km以上线路进行适应性调整提供参考。
附图说明
图1为本发明曲线通过仿真线路分段及尺寸分布示意图；
图2为本发明客车和动车组车体振动加速度测点布置示意图；
图3为本发明半径5500m时动力学性能指标与舒适超高范围示意图；
图4为本发明半径7500m时动力学性能指标与舒适超高范围示意图；
图5为本发明半径12000m时动力学性能指标与舒适超高范围示意图；
图6为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
既有高速铁路设计规范中规定了设计速度350km/h及以下高速铁路曲线超高的合理取值，但尚未给定设计时速400km以上(含400km)线路的曲线超高设计规定。随着社会、经济和技术的发展，建设运营时速400km以上的高速铁路成为高速铁路发展的重要趋势。因此有必要结合高速铁路设计规范，针对设计时速400km以上高速铁路，从车辆-轨道系统动力学角度，考虑实际车辆运行时动力相互作用关系，开展曲线线路超高设计研究。为此，本发明提供了一种设计时速400km及以上高速铁路线路曲线超高设计动力学方法，旨在结合既有高速铁路设计规范，基于车辆-轨道空间耦合动力学，从动力学角度研究设计时速400km以上高速铁路线路的合理曲线超高推荐值。
如图6所示，步骤1:根据轨距、车体重心高度参数，由车辆曲线通过稳定性和曲线停车舒适性要求，确定静力学允许的最大设置超高值；
其中，铁路线路实设最大超高允许值必须满足稳定性要求，保证行车安全，避免车辆通过时发生向内倾覆，为此最大超高允许值的取值规定为：
Figure BDA0002945758510000051
式中，S1为两轨头中心距，mm；H为车体重心至轨顶面高，mm；n为稳定系数，当n小于1时车辆丧失稳定而倾覆，根据国内外铁路运营经验，n值不应小于3。因此根据轨距和车体重心高度参数，取稳定系数n为3可以计算出满足稳定性要求最大超高允许值。
另外，曲线停车舒适性要求为：曲线最大实设超高还应考虑当列车在曲线上停车时，乘客处于倾斜车体中的舒适度反应。我国铁道科学研究院于1980年所做的试验表明，当列车停在超高为200mm及以上的曲线上时，部分乘客感到站立不稳、行走困难、头晕等不适感。综合考虑不同因素，高速客运专线实设超高最大允许值为170-180mm。
综合稳定性和曲线停车舒适性要求所得到的最大超高允许值，取两者中较小一值作为最大设置超高值。
步骤2:根据线路设计时速、欠超高最大允许值以及上述的最大设置超高值，确定静力学计算得到的曲线半径最小值；
其中，若通过设置外轨超高产生的向心加速度正好平衡掉列车以速度V做曲线运动的离心加速度，则列车的运动状态处于最理想的状态。此时的实设超高为速度V对应的均衡超高。根据平衡关系得，均衡超高的计算式为：
Figure BDA0002945758510000052
对于标准轨距：
Figure BDA0002945758510000061
式中，S1为两轨头中心距，g为重力加速度，g＝9.8m/s2；R为曲线半径，m；V为车辆速度，km/h。
当设计超高h大于或小于均衡超高值时，均存在未平衡超高度，分别为过超高hg和欠超高hq：
Figure BDA0002945758510000062
Figure BDA0002945758510000063
未被平衡的超高使得内外轨产生偏载，引起内外轨不均匀磨耗，并影响乘客的舒适度，因此必须对未被平衡的超高加以限制。我国在制定高速客运专线技术标准时选定的欠(过) 超高最大允许值如表1所示。
表1.客运专线欠(过)超高最大允许值(单位:mm).
Figure BDA0002945758510000064
最小曲线半径应保证以最高速度Vmax通过时，欠超高hq不超过其允许值hqy，以保证乘客的舒适度。即：
Figure BDA0002945758510000065
欠超高允许值取为90mm，并将上述最大设置超高值、车辆运行速度400km/h代入最小半径计算公式，可得最小曲线半径值。
步骤3，根据线路设计时速，确定线路曲线半径最大值
最大曲线半径关系到线路的铺设、养护、维修可否达到要求精度，进而影响轨道的平顺状态。当半径增大到一定程度时，在增大曲线半径对行车条件改善并不显著；相反，因曲率太小，维修工作加大，曲线不易保持圆顺。
步骤4，对曲线半径最小值至曲线半径最大值的半径范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的曲线半径分析范围，并在该范围内按一定间隔取半径值；
综合国内外的工程实践经验和科研成果，我国规定的曲线半径最大值为：速度为300～350km/h的客运专线铁路，一般不宜大于12000m，特殊困难条件下，经技术经济必选后，可采用14000m。针对设计时速400km以上沿用既有最大曲线半径要求，尽可能扩大曲线半径值的讨论范围，后续可通过动力学分析确定该半径值设置的合理性。因此针对时速400km以上高速铁路线路，取最大半径值为14000m。
比如按照每500m为间隔进行取值：7000m,7500m,8000m,8500m…14000m。
步骤5，对0至最大设置超高值的设置超高范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的设置超高分析范围，并在该范围内按一定间隔取超高值；
最大设置超高值，是由步骤1确定的hmax，根据动力学需求扩大的超高分析的上限：由于曲线超高设置通常是以欠超高形式进行设置，同时欠(过)超高允许值为90mm,见表1，因此据动力学需求扩大的超高分析的上限值可按均衡超高加上100mm的过超高值计算而得。
步骤6，对每个半径值依次与不同超高值进行参数组合；
步骤7，构建可有效表征研究时速下车轨耦合大系统动力相互作用关系的车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型；
本发明建立的仿真模型，参考文献《翟婉明.车辆-轨道耦合动力学(上册)[M].第四版，北京：科学出版社，2015》中介绍的经典的车辆-轨道空间动力学。
步骤8，采用车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型，对每对参数组合所确定的线路工况，开展研究时速下的曲线通过动力学仿真，求解车辆-轨道系统动态响应值，包括车体各心盘处横向加速度、车体各心盘处垂向加速度、各车轮位置横向轮轨力和各车轮位置垂向轮轨力。
各仿真工况中，仿真车速研究线路的设计时速，轨道不平顺谱采用固定波长范围内的中国高速谱，仿真线路工况采用如图1所示的对称完整曲线线路，包括直线段、圆曲线段和缓和曲线段。
步骤9，根据仿真计算得到的车辆-轨道动态响应值，进一步计算车辆—轨道系统动力学性能评价指标，包括车体垂向加速度、车体横向加速度、垂向Sperling平稳性指标、横向 Sperling平稳性指标、轮重减载率、脱轨系数、轮重横向力。
本发明采用各项车辆—轨道系统动力学性能评价指标的定义和限值要求参考《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》(GB/T5599-2019)。
(a)车辆运行安全性指标
脱轨系数为爬轨侧车轮作用于钢轨上的横向力Q与其作用于钢轨上的垂向力P的比值，即脱轨系数为Q/P。《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》(GB/T5599-2019)规定动车组在曲线半径R大于400m时的脱轨系数限值为：
Figure BDA0002945758510000071
轮重减载率为轮重减载量Δp与该轴平均静轴重
Figure BDA0002945758510000072
的比值，即轮重减载率为
Figure BDA0002945758510000073
GB/T 5599-2019规定当试验速度大于160km/h时，轮重减载率的限值为：
Figure BDA0002945758510000081
(b)车辆与轨道动态作用评价指标:
轮轴横向力用于评定车辆在运行过程中是否会因为过大的横向力而导致轨距扩宽或线路产生变形。GB/T5599-2019规定的轮轴横向力H限值为：
H≤15+P0/3
(c)车辆运行平稳性指标:
车辆运行平稳性指标限值如表2所示，其中车体的加速度指车体心盘处加速度，新盘位置的加速度测点布置如图2所示。
表2.车辆运行平稳性指标.
Figure BDA0002945758510000082
步骤10，根据各项车辆—轨道系统动力学性能评价指标限值规定，确定各参数组合的合理性，得出半径值对应的合理超高范围。
步骤11，综合不同参数组对应的各项动力学性能指标结果，分析研究时速下曲线半径和设置超高取值对车辆-轨道系统动力学特性的影响规律，从动力学角度得出曲线半径合理取值范围，以及半径值对应的合理超高范围。
步骤12，根据欠(过)超高舒适性评价标准(表1)，对合理超高范围进行舒适性评级分区，得出不同满足不同舒适度等级的超高范围，并定量分析其安全裕量。
如表3所示：
表3.时速400km曲线超高设置推荐值(单位:mm).
Figure BDA0002945758510000083
图3为时速400km时计算得到的半径5500m时动力学性能指标变化曲线，其中平行于纵轴的实线表示针对当前时速400km所计算得到的最大设置超高值hmax,其值为175mm。由图可知，对于半径值为5500m，在0～hmax的超高范围内脱轨系数与轮重减载率均超高安全限值，表明曲线半径5500m不再适用于时速400km高速铁路。
图4为时速400km时计算得到的半径7500m时动力学性能指标变化曲线与舒适超高范围，由图可知，140～175mm超高可满足车辆运行安全性和车辆-轨道系统动态作用性能指标安全限值(合格)要求，车辆运行横向平稳性均达到“良好”等级。在该超高范围内，欠(过)超高舒适度仅能部分满足“一般”等级。满足欠(过)超高舒适度“一般”等级的超高范围为：161～175mm。综上，曲线半径7500m对应的超高建议值为：161～175mm，舒适度等级为“一般”。综合以上结果可知，既有规范对超高设置具有约20mm的安全裕量。
图5为时速400km时计算得到的半径12000m时动力学性能指标变化曲线与舒适超高范围，由图可知，当半径为最大半径值12000m时，满足安全限值的安全超高范围为55～175mm，各横向平稳性指标均接近或满足“优”等级。在该超高范围内，设置超高最佳可以满足欠(过) 超高舒适度的“良好”等级。其中“优秀”、“良好”和“一般”等级的对应可满足超高范围依次为115～175mm、95～175mm、65～175mm。综合以上结果可知，既有规范对超高设置具有约 10mm的安全裕量。
同理，采用同样的方法可以计算出其他分析时速下半径与超高匹配的合理匹配关系。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，根据轨距、车体重心高度参数，综合考虑车辆曲线通过稳定性和曲线停车舒适性，确定静力学允许的最大设置超高值；
步骤2，根据线路设计时速、欠超高最大允许值以及步骤1中的最大设置超高值，确定静力学计算得到曲线半径最小值；
步骤3，根据线路设计时速，确定线路曲线半径最大值；
步骤4，对曲线半径最小值至曲线半径最大值的半径范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的曲线半径分析范围，并在该范围内按一定间隔取半径值；
步骤5，对0至最大设置超高值的设置超高范围，根据动力学研究需要适当扩大，以作为动力学的设置超高分析范围，并在该范围内按一定间隔取超高值；
步骤6，对每个半径值依次与不同超高值进行参数组合；
步骤7，构建可有效表征研究时速下车轨耦合大系统动力相互作用关系的车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型；
步骤8，采用车辆-轨道空间耦合动力学仿真模型，对每对参数组合所确定的线路工况，开展研究时速下的曲线通过动力学仿真，求解车辆-轨道系统动态响应值；
步骤9，根据仿真计算得到的车辆-轨道动态响应值，计算车辆—轨道系统动力学性能评价指标；
步骤10，根据各项车辆—轨道系统动力学性能评价指标的限值规定，确定研究时速下各参数组合的合理性；
步骤11，综合不同参数组对应的各项动力学性能指标结果，分析研究时速下曲线半径和设置超高取值对车辆-轨道系统动力学特性的影响规律，从动力学角度得出曲线半径合理取值范围，以及半径值对应的合理超高范围；
步骤12，根据欠超高舒适性评价标准，对合理超高范围进行舒适性评级分区，得出不同满足不同舒适度等级的超高范围，并定量分析其安全裕量；
其中，各仿真工况中，仿真车速研究线路的设计时速，轨道不平顺谱采用固定波长范围内的中国高速谱，仿真线路工况采用对称完整曲线线路，包括直线段、圆曲线段和缓和曲线段。
2.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述步骤1中考虑车辆通过曲线的稳定性时，最大超高允许值的计算公式为：
Figure FDA0003773633140000021
式中，S1为两轨头中心距，mm；H为车体重心至轨顶面高度，mm；n为稳定系数。
3.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述得到曲线半径最小值的过程包括以下内容：
通过设置外轨超高产生的向心加速度正好平衡掉列车以速度V做曲线运动的离心加速度，则列车的运动状态处于最理想的状态，此时的实设超高为速度V对应的均衡超高，根据平衡关系得，均衡超高的计算式为：
Figure FDA0003773633140000022
对于标准轨距：
Figure FDA0003773633140000023
式中，S1为两轨头中心距，g为重力加速度，g＝9.8m/s2；R为曲线半径，m；V为车辆速度，km/h；
当设计超高h大于或小于均衡超高值时，均存在未平衡超高度，分别为过超高hg和欠超高hq：
Figure FDA0003773633140000024
Figure FDA0003773633140000025
未被平衡的超高使得内外轨产生偏载，引起内外轨不均匀磨耗，并影响乘客的舒适度，因此必须对未被平衡的超高加以限制；
最小曲线半径应保证以最高速度Vmax通过时，欠超高hq不超过其允许值hqy，以保证乘客的舒适度， 即：
Figure FDA0003773633140000026
并将欠超高允许值hqy，最大设置超高值、车辆运行速度代入最小半径计算公式，可得研究时速对应的最小曲线半径值。
4.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述步骤4中的曲线半径分析范围，原则上取为既有规范给出曲线半径最小值至曲线半径最大值的范围，足以考虑研究时速下的曲线半径所有可能取值，而在动力学分析中，为揭示研究时速下曲线半径变化对于车辆-轨道系统动力学性能影响规律，同时分析既有规范对曲线半径取值要求的安全裕量，根据研究扩大曲线半径分析范围。
5.根据权利要求4所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，既有规范规定的曲线半径最大值为：速度为300～350km/h的客运专线铁路，不大于12000m，设计时速400km及以上沿用既有最大曲线半径要求，根据研究扩大曲线半径分析范围，取最大半径值为14000m。
6.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述步骤5中的设置超高分析范围，原则上取为0至最大设置超高值的范围，足以考虑研究时速下的设置超高所有可能取值，而在动力学分析中，为揭示研究时速下设置超高值变化对于车辆-轨道系统动力学性能影响规律，同时分析既有规范对超高设置取值要求的安全裕量，根据研究扩大设置超高的分析范围。
7.根据权利要求6所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，根据动力学需求扩大的超高分析的上限：由于曲线超高设置通常是以欠超高形式进行设置，同时欠超高允许值为90mm，据动力学需求扩大的超高分析的上限值按均衡超高加上100mm的过超高值计算而得。
8.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述步骤8中的车辆-轨道系统动态响应值包括车体各心盘处横向加速度、车体各心盘处垂向加速度、各车轮位置横向轮轨力和各车轮位置垂向轮轨力。
9.根据权利要求1所述的一种时速400km及以上高速铁路曲线超高动力学设计方法，其特征在于，所述步骤9中的车辆—轨道系统动力学性能评价指标包括车体垂向加速度、车体横向加速度、垂向Sperling平稳性指标、横向Sperling平稳性指标、轮重减载率、脱轨系数、轮重横向力。
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