有轨电车轨道包覆材料减振性能研究

发布时间：2020-08-22 15:57

【摘要】：近年来,为了解决城市居民出行问题和推动城市生态文明建设,低碳环保并具有较大载客量的现代有轨电车得到了迅猛的发展,但由于有轨电车穿行于城市人口密集区,其运行时产生的环境振动问题引起了人们的广泛关注,为了减小环境振动对轨道沿线附近居民及建筑物的影响,有轨电车地面线轨道结构采用了高分子弹性材料包覆钢轨轨腰并在轨道上方覆土种植草坪以期达到减振的效果,从理论上分析表明钢轨弹性包覆材料对减振降噪具有效果,但是在实际工程运用中该材料能发挥多大的作用尚未明确。为此,本文基于合作项目——“广州市海珠区环岛新型有轨电车试验段振动噪声测试与评估”,开展了关于钢轨弹性包覆材料减小环境振动的性能研究,主要的开展工作如下:(1)首先探究在相同时速下,根据时域、频谱分析以及振级分析结果对比有轨电车载人以及空载的情况下运行产生的环境振动差异性;其次探究不同地质条件以及地基处理方式对地面环境振动传播规律的影响。分析结果表明:在探究不同钢轨弹性包覆材料的减振性能时,有轨电车载人与否对分析结果无明显影响作用而地质条件和不同地基处理方式对有轨电车运行时诱发的地面环境振动有较大的影响。(2)对不同工况下的实测环境振动数据进行分析,对比不同截面形状钢轨包覆材料的减振效果,分析结果表明:不同形状的包覆材料减振效果有限,仅对距轨道中心线8m内环境振动有影响作用,且对低频振动有较好的减振效果,当列车提速时,距轨道8m内体现了对环境振动的增加有抑制作用,但是当距离超过16m后不同钢轨弹性包覆材料的减振作用不明显。(3)基于ANSYS软件整体环境建立不同工况的轨道结构-土体三维有限元模型,通过合理设置模型参数并分析不同列车移动荷载模拟方法,最终研究数值模拟环境下不同弹性包覆材料的减振性能并与实测值进行对比,分析结果表明:包覆材料的减振效果模拟值与实测值较为吻合,对比验证了包覆材料仅对轨道近端环境振动有较明显的减振效果,且对减小低频振动作用较大,包覆材料的截面形状对环境振动的传播规律产生了影响,对比验证了不同的地质条件对于地面环境振动的传播有较大影响。(4)在已建好的钢轨弹性包覆材料轨道结构-土层三维有限元模型的基础上分析包覆材料参数(主要包括弹性模量和阻尼损耗因子)及其他因素对减小有轨电车诱发的环境振动的影响。分析结果表明:修改包覆材料参数仅能影响轨道结构的振动,对于传播至轨道外部的环境振动并无影响作用;在轨道结构钢轨轨腰敷设弹性包覆材料并且在轨道上方覆土,能有助于减小环境振动;在距轨道一定距离处设立合理深度的排水沟能够有效地降低环境振动。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U213.2;U492.433

【参考文献】

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本文编号：2800862