高速铁路引发低频振动的隔振措施研究

发布时间：2020-03-21 03:20

【摘要】：随着城市发展越来越快,现代工业的不断进步,人们的出行和交通问题日益突出。高速铁路有以下几个优点,行驶速度快、稳定性能好、相比与高速占地面积少、比起飞机能源消耗低、装载能力强等优点,为国家经济发展和改变人们的生活方式以及水平充当了一个必不可少的角色。从而高速铁路在世界范围内得到广泛的发展。但随着列车运行速度的一次次提高,使其高速度所诱发土体的振动、以及带来的噪声等对轨道两侧附近居民工作和生活娱乐环境的影响也更加的巨大,尤其是针对一些对频率振动很敏锐感的建筑如实验室、医院和剧场等,从而振动对环境的影响已经到了必须重视的地步。基于未来高铁快速发展进程,超级有必要研究有效果的隔振措施。本文采用理论分析、数值计算研究相结合的方法,系统的分析了高速列车所引发的波振动给周围的环境带来的影响以及对振动的隔振措施效果的研究分析。主要是在蜂窝状波阻块(HWIB)隔振措施的基础上面研究了桩式蜂窝状波阻块(P-HWIB)隔振,这种隔振是采取用地基处理或者土壤加固的方法建造的,直接把CFG桩打入土层中,形成一种蜂窝状结构,从而能起到排桩的作用也能在隔振中获取不错的效果,施工的成本跟方式也能得到很好的解决。首先,建立了高架桥墩基础的数值计算模型,然后建立模型以及定义材料,接着施加荷载与边界条件和划分单元网格,建立分析步并且计算,最后使用后处理模块分析计算结果。计算了隔振空沟对高速铁路所引起的振动的隔振效果。然后计算了实体WIB和箱体WIB的隔振特性,并且对不同壁厚度的HWIB也进行了隔振效果的分析。最后研究了不同埋深的P-HWIB之间的隔振效果比较和不同蜂窝尺寸大小的P-HWIB之间的隔振效果比较,最后选出了比较合适的P-HWIB的尺寸大小参数,并与传统的隔振的效果比较,得出了P-HWIB的隔振效果。从隔振效果来看,P-HWIB隔振措施效果优于传统的隔振措施效果。与无隔振措施情况相比,地表面加速度可降低65%以上,振幅可降低78%以上。对于频率小于10 Hz的低频振动带,P-HWIB比隔振空沟、WIB和HWIB具有更好的隔振效果,振幅可降低78%以上。在这个频率带内,其它的隔振措施是无法达到的这个效果的。因此,P-HWIB是一种有效的隔振方法用来降低低频振动所带来的影响。
【图文】：

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图 2.1 纵波示意图图 2.2 横波示意图体波传播到两种弹性介质的界面，即相邻弹性介质的深折射和原始弹性反射。另外，还有一种波沿弹性介质界面传播，或两种不同的弹性介质面波。当弹性波绕过障碍物或其他建筑物时，就会发生复杂的衍射。常波有瑞雷波（Rayleigh）、拉夫波（Love）二种。2 弹性波运动的方程

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图 2.2 横波示意图波传播到两种弹性介质的界面，即相邻弹性介质的深折射和原始弹性介射。另外，还有一种波沿弹性介质界面传播，或两种不同的弹性介质，波。当弹性波绕过障碍物或其他建筑物时，，就会发生复杂的衍射。常见有瑞雷波（Rayleigh）、拉夫波（Love）二种。弹性波运动的方程了推导出均匀连续介质中的简单波动方程。研究者从理论上对振动在土了深究，特别是振动波在土体内中的传播规律，。于一个质量密度为ρ的同性连续体，采用三维坐标系设相应x，y ，z 的，v，w；单位体积力为xP ，yP ，zP ，则可以从 D’Alembert[46]中所提到性体的动动方程为
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U238;TU311.3

【参考文献】