鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)減振性能和地鐵振動(dòng)傳播規(guī)律的研究.pdf

1、地鐵作為一種綠色節(jié)能的城市交通工具,正在國內(nèi)及世界各大城市如火如荼的發(fā)展。與此同時(shí),隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的日益提高,地鐵運(yùn)行所引起的振動(dòng)問題也越來越受關(guān)注。
　　本論文在綜述了地鐵列車振動(dòng)荷載、振動(dòng)傳播規(guī)律和減振措施等的研究現(xiàn)狀后,以青島地鐵一期工程(3號(hào)線)項(xiàng)目工程為基礎(chǔ),運(yùn)用ANSYS、MATLAB等計(jì)算軟件,通過理論分析、數(shù)值計(jì)算等方法,對(duì)鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)下車輛-軌道系統(tǒng)的振動(dòng)特性、鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的輪軌接觸力和地

2、基作用力、列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)及其傳播規(guī)律等進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究分析,其主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)地鐵運(yùn)行誘發(fā)的振動(dòng)進(jìn)行了理論分析。同時(shí),根據(jù)分析動(dòng)力學(xué)原理,建立了列車-軌道結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)模型,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,得到了系統(tǒng)的固有頻率和振型。根據(jù)振動(dòng)理論得到了地基反力和力傳遞率幅頻特性曲線,結(jié)果顯示:當(dāng)激勵(lì)頻率較低時(shí),傳至基礎(chǔ)的反力及力傳遞率較大。
　　(2)以Sperling指標(biāo)為依

3、據(jù),對(duì)乘車舒適度進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析,進(jìn)一步研究了不同鋼彈簧剛度和阻尼情況下,乘車舒適度和地基反力的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:鋼彈簧剛度越大,乘車舒適性越好,傳至地基的反力越大;鋼彈簧阻尼越大,乘車舒適性越好,傳至地基的反力也越小。
　　(3)采用美國6級(jí)線路軌道垂向不平順功率譜,根據(jù)頻域功率譜求解出頻譜的幅值及隨機(jī)相位,再利用傅里葉逆變換方法求得軌道不平順的時(shí)域模擬樣本,采用改進(jìn)的Newmark方法,運(yùn)用Matlab編寫計(jì)算程序,求得鋼

4、彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)下的輪軌接觸力和地基作用力。
　　(4)以青島地鐵一期工程(3號(hào)線)地質(zhì)條件為基礎(chǔ),建立二維有限元模型,著重研究了鋼彈簧浮置板道床結(jié)構(gòu)下列車運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)及其傳播規(guī)律,并分析了鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)的減振性能。結(jié)果表明:地表水平振動(dòng)速度和隧道正上方振動(dòng)加速度均呈周期性變化,地層彈性模量越小,地表水平振動(dòng)速度和豎向振動(dòng)加速度越大。鋼彈簧浮置板道床結(jié)構(gòu)條件下的水平振動(dòng)速度約為整體道床結(jié)構(gòu)條件下的三分之一。鋼彈簧浮置板道