城市高架桥新型橡胶减振支座的参数优化设计

发布时间：2020-06-07 07:30

【摘要】：为减小列车在城市轨道交通高架桥上运行引起的环境振动,课题组开发了一种新型橡胶减振支座。此新型支座采用四个高阻尼厚层橡胶块相对倾斜布置的设计方案,在实现竖向减振的同时还可以提供较大的横向水平刚度,对改善环境质量和节约桥梁减振措施的成本具有十分重要的社会意义和经济价值。竖向减振用的厚层橡胶支座在受压时会产生较大变形,传统橡胶隔震支座的设计方法已不再适用。提出的新型支座由厚层橡胶块构成,其刚度计算方法必须进行修正。作为一种新型的桥梁减振支座产品,必须对其力学性能和减振效果进行研究。而目前关于橡胶支座减振效果的研究,要么是进行缩尺模型的竖向激振试验,要么是将橡胶支座等效成弹簧-阻尼单元以分析支座压缩刚度对车致振动的影响,前者不能完全反应真实情况,后者无法考虑橡胶材料变形的影响。此外,改变橡胶块的参数可设计出不同减振频率和承载力的新型支座产品,还需分析各参数对新型支座减振效果的影响,提出最优设计方案。针对上述问题,本文开展了以下六方面的工作:(1)提出了新型支座的设计方案和刚度计算方法,然后根据新型支座在受压时同时产生压缩和剪切变形,提出了新型支座的刚度修正计算方法。(2)设计了减振频率为8 Hz、最大承载力为3500 kN的新型支座足尺试件开展力学性能试验,以验证其基本力学性能。(3)设计了新型支座缩尺试件开展竖向激振试验,并与普通钢支座进行对比,以验证新型支座的竖向减振效果。(4)采用ABAQUS软件建立了试验用新型支座的有限元模型,开展力学性能的数值模拟,对试验结果进行验证和补充。(5)采用ABAQUS软件建立了上部质量块-橡胶减振支座-桥墩体系的有限元模型,通过竖向扫频激振的方式,对新型支座的减振效果进行数值模拟。(6)设计了33种新型支座工况,分析橡胶块倾角、橡胶层的总厚度、橡胶单层厚度对新型支座减振效果的影响,并得出了新型支座的最优设计方案。最后,在总结全文工作的基础上,对进一步的研究提出了建议和展望。
【图文】：

图 1-1 城市高架轨道交通系统引发环境振动示意图车运行引发环境振动的影响主要包括三个方面：人体、建筑结构备[1-3]。首先，列车在高架桥上运行所产生的地面环境振动，，其竖率主要分布在 10 ~ 100 Hz，横向振动优势频率主要分布在 4 ~ 10敏感频率（1 ~ 80 Hz）重合，会对高架线路周边居民的正常生活和

图 1-2 普通叠层橡胶支座 图 1-3 铅芯橡胶支座2 传统橡胶隔震支座的设计西兰、日本和美国是最早开始对叠层橡胶支座进行研究的国家，研究叠层橡胶支座作为建筑物基础隔震支座的技术得到了蓬勃发展。新西
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.361

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李双;袁国清;李成;侯晋;施毅;;苏州轨道交通2号线轨道减振措施性能测试分析[J];城市轨道交通研究;2017年08期

2 朱勇坚;;从施工及维修角度分析轨道减振措施的取舍[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2014年03期

3 罗伟;娄会彬;;市域铁路轨道减振方案研究[J];中国铁路;2018年08期

4 张晨;谢雨;;减振措施在船舶设备安装中的应用[J];广东造船;2018年03期

5 黄微波;杨阳;冯艳珠;张晓丽;吕平;;轨道交通振动传播规律与减振措施研究进展[J];噪声与振动控制;2016年06期

6 韦英奇,张奠磐,李治文;空调机系统管振动分析和减振措施[J];流体机械;2001年06期

7 李俊如,吴绵拔;伊河大桥振动测试与减振措施评价[J];土工基础;1999年04期

8 武学宾;;地铁运行振动的传播规律及其减振措施[J];工程建设;2017年10期

9 吴千周;;从维修保养视域下分析城市轨道交通减振措施[J];科技与创新;2014年11期

10 黄凯;白鸿柏;李冬伟;郝慧荣;刘树峰;李玉龙;;轨道减振措施及研究现状[J];新技术新工艺;2012年08期

相关会议论文 前10条

1 杨坚;孟祥伟;;耕整机扶手架振动机理及减振措施的虚拟研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年

2 杨坚;孟祥伟;;耕整机扶手架振动机理及减振措施的虚拟研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年

3 李峥;;铁路振动影响及其减振措施的分析[A];中国铁道学会环境保护委员会（环境影响评价学组）第三届学术交流会论文集2007～2009[C];2009年

4 张玮晨;周裕德;祝文英;夏丹;应乐淳;储益萍;;城市轨道交通地下线路振动投诉原因剖析及建议[A];运输噪声的预测与控制——2009全国环境声学学术会议论文集[C];2009年

5 何远鹏;苗彩霞;吕强;焦洪林;赵悦;岳军;;嵌入式轨道减振特性分析[A];2017中国城市轨道交通关键技术论坛暨第26届地铁学术交流会论文集[C];2017年

6 王培群;王培凌;郑凤翥;宁飞;;对弹性材料组合减振特性的研究[A];“测试性与智能测控技术”——2018年中国航空测控技术专刊[C];2018年

7 张全周;贺岩松;冯伟;;汽车天窗风振噪声的二维仿真与减振措施研究[A];2017汽车空气动力学分会学术年会论文集[C];2017年

8 刘睿哲;刘东欢;尚新春;;基于ANSYS的轨道交通减振措施的研究[A];北京力学会第二十二届学术年会会议论文集[C];2016年

9 陈怡陆;孙波;王雪娇;;铁路沿线环境振动监测分析[A];“十一五”环保成果汇编及新技术应用研讨会论文集[C];2012年

10 李本伟;陈德志;张萍;康松;李克菲;;180m高烟囱爆破拆除减振措施分析[A];中国爆破新技术Ⅲ[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 中国青年报·中青在线记者 郭路瑶;减振[N];中国青年报;2018年

相关博士学位论文 前2条

1 袁俊;城市轨道交通隔振减振机理及措施研究[D];西安建筑科技大学;2010年

2 孙晓静;地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析[D];北京交通大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 贺国宇;深圳地铁隧道减振层减振效果分析与影响因素研究[D];武汉理工大学;2018年

2 杜友福;城市高架桥新型橡胶减振支座的参数优化设计[D];武汉理工大学;2018年

3 梁鸿斌;地铁环境振动实测及减振措施效果研究[D];广州大学;2018年

4 陈永辉;荷载激励下大悬臂人行桥减振分析研究[D];重庆交通大学;2018年

5 邹蓓;地铁列车移动荷载下环境振动响应分析及减振研究[D];武汉理工大学;2017年

6 胡皓宇;城市地面轨道交通致建筑振动的分析评价及肥槽减振研究[D];清华大学;2017年

7 韩艺

本文编号：2701076