考虑城市轨道车辆影响的高架桥减振方法研究

发布时间：2021-01-01 13:50

　　为降低城市高架轨道交通桥梁的垂向振动,建立了包含DVA和TMD的车-轨-高架桥耦合振动模型,提出了考虑城市轨道车辆影响的利用DVA和TMD对高架桥进行联合减振的方法。首先研究了考虑城市轨道车辆影响的高架桥垂向振动特性,明确了高架桥振动频率成分中的激振频率和自振频率,接着讨论了对激振频率处和自振频率处单独减振的效果,指出了单独减振的局限性;然后同时利用DVA和TMD对高架桥进行联合减振,分析了在车速、载重、高架桥位置和高架桥阻尼比的不同情况下,联合减振的效果;最后验证了此联合减振方法的有效性。研究结果表明:高架桥受城市轨道车辆的影响,振动频率成分中,除自振频率外,还存在由车辆激励引起的激振频率;高架桥TMD能实现对高架桥自振频率处的减振,而无法对车辆引起的激振频率进行减振,车体DVA通过降低车辆车体的振动,能间接实现对高架桥激振频率处的减振;同时利用DVA和TMD对高架桥联合减振,将获得最优的减振效果。 

【文章来源】：振动工程学报. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

包含DVA和TMD的车-轨-高架桥耦合振动模型

图1 包含DVA和TMD的车-轨-高架桥耦合振动模型轨道-高架桥子系统中，根据研究需要，对轨道模型进行简化，将轨枕和道床板的作用通过参振质量的形式在高架桥动力学中加以考虑[11]，钢轨和高架桥均视为有限长简支梁，其连接关系用离散的弹簧和阻尼器模拟，TMD安装在高架桥箱梁的中部位置，高架桥箱梁的横截如图2所示。钢轨、高架桥和TMD的垂向位移分别表示为Zr,Zb,Zt，其余参数如表1所示。

将表1车辆、钢轨和高架桥的参数作为计算参数，设定高架桥阻尼比为0.03，城市轨道车辆以最高运营速度80m/h运行，利用式（8）获得高架桥中点位移功率谱，如图3所示。由图3可知，高架桥位移功率谱在1.49 Hz和7.26Hz处出现了峰值，这说明高架桥的振动能量主要集中在1.49 Hz和7.26 Hz，考虑到耦合系统中，高架桥的振动与其他各部件之间会相互影响，致使高架桥振动频率成分丰富，因此，需要对高架桥主要振动能量处的频率成分进行区分。

【参考文献】：
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本文编号：2951406