钢弹簧浮置板轨道—黄土隧道的垂向振动响应及减振措施

发布时间：2021-02-20 00:55

　　随着社会日益发展,经济迅速进步,城市交通拥堵问题也越来越成为目前亟需面对及重视的一大社会问题。地铁由于其占用地面空间少,运行速度快,客运量大,准时性强,安全性高等众多优点而被广泛应用。但同时,振动问题和噪声问题也就随之而来。我国兰州市地处黄土区,土体性质特殊,2014年首次尝试铺设地铁线路。本文以此为背景,对地铁振动进行研究和探讨。通过对兰州地铁一号线地区黄土隧道中列车运行情况进行模拟试验,在对机车和浮置板轨道进行优化后,建立车辆—浮置板轨道动力学方程,使用Newmark积分法在MATLAB软件中进行求解。再以相应黄土参数和轨道结构为基础建立了对应黄土土层-隧道的三维有限元模型,并分别在不同车速,不同隧道埋深,不同地段以及不同轨道不平顺等级的多种工况下计算分析了列车行进时隧道土体的竖向振动。数值模拟结果表明,列车的运行速度越快,土体结构的振动等级越高,加速度和最大位移都越大;轨道不平顺等级从美国六级谱开始,每降低一级黄土隧道的地铁竖向振动加速度等级约增加2dB。地铁列车运行时在自由场表面所引起的竖向振动强度距隧道中心越远会逐渐减弱,而且在距振源中心一定距离处会有振动反弹的情况出现,反弹... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

显微镜成像受列车振动的影响

图 1.2 橡胶浮置板轨道结构示意图根据支座支承模式的不同可将橡胶支座浮置板结构分成整体支撑式、线支撑以及分布式支承三种。整体支承式轨道具有结构简单，施工便捷，误差相对更小，隧道各部位受力平均，能够良好地应对轨道的横向力、纵向力等优势；不足之处有耗费橡胶材料，维修难度大。经测试，它的减振效果约为 20dB。线性支承相比整体支承浮置板轨道而言更加节省橡胶材料，并且其固有频率相对较低。减振效果约为 25dB。分布式支承目前使用也很广泛，因为其如果设计和使用合理，则固有频率可低至10Hz 以下，拥有约为 30dB 的良好减振性能。不过其缺点是在对轨道纵向力及横向力方面的处理力较差。(2) 钢弹簧浮置板轨道钢弹簧浮置板轨道中的钢弹簧分为内置，侧置和支座式几种型式，支座式更多在桥梁建筑中使用。螺旋弹簧再和粘滞阻尼组成支撑板，再与轨道结构、混凝土板、弹性隔振装置、下部基础、剪力铰等五个部位联合隔振。它具有三维支承刚度，水平向几乎固定，位移很小，可以在轨道板表面快速拆卸弹簧而不需要反复拆卸钢轨；还可以人工

能够良好地应对轨道的横向力、纵向力等优势；不足之处有耗费橡胶材料，维修难度大。经测试，它的减振效果约为 20dB。线性支承相比整体支承浮置板轨道而言更加节省橡胶材料，并且其固有频率相对较低。减振效果约为 25dB。分布式支承目前使用也很广泛，因为其如果设计和使用合理，则固有频率可低至10Hz 以下，拥有约为 30dB 的良好减振性能。不过其缺点是在对轨道纵向力及横向力方面的处理力较差。(2) 钢弹簧浮置板轨道钢弹簧浮置板轨道中的钢弹簧分为内置，侧置和支座式几种型式，支座式更多在桥梁建筑中使用。螺旋弹簧再和粘滞阻尼组成支撑板，再与轨道结构、混凝土板、弹性隔振装置、下部基础、剪力铰等五个部位联合隔振。它具有三维支承刚度，水平向几乎固定，位移很小，可以在轨道板表面快速拆卸弹簧而不需要反复拆卸钢轨；还可以人工控制钢弹簧的高度，主动改善轨面不平顺，有较长使用寿命这些特点。钢弹簧浮置板轨道结构如图 1.3。


本文编号：3041968