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黄土地区地铁浮置板道床减振性能研究
| 论文题名： | 黄土地区地铁浮置板道床减振性能研究 |
| 关键词： | 黄土地区;地铁隧道;浮置板轨道结构;动力分析;减振性能;数值模拟 |
| 摘要： | 随着城市化进程的加快,城市的人口将迅速增加,原本有限的城市交通资源已经难以适应迅速膨胀的城市人口出行。城市公共交通尤其是地铁以其低能耗、少污染、大运量、准时性、速达性、安全性以及占用城市地表空间少等优点被称为“绿色交通”,成为解决现代“城市病”的唯一出路。 为了进一步探讨列车在黄土地铁隧道中运行时,对车辆、浮置板轨道结构以及邻近建筑物等振动特性的影响,以期对车辆及轨道结构各部件设计参数进行优化,降低轮轨系统振动对环境的影响。本文建立了列车—轨道—浮置板的动力学模型和黄土地铁隧道的三维模型,对列车运行时的轨道和隧道的振动做了计算分析。 首先介绍了国内外地铁交通的发展现状以及浮置板轨道结构在国内外地铁系统中的运用情况;其次对地铁交通发展所带来的环境振动问题进行了简要的分析,引出了本文需要解决的问题。运用车辆—轨道耦合动力学的原理,构建列车—轨道—浮置板的动力学方程,以美国AAR三级谱作为不平顺激励,采用新型Newmark显式数值积分法作为动力学方程的求解算法,进行轮轨系统动力学的计算;运用有限元法建立黄土地铁隧道的三维模型,以上述计算结果为外部荷载,分析浮置板道床结构的设计参数、地铁隧道的埋深、地铁列车的运行速度以及不同黄土围岩参数对振动的影响。 分析计算表明,随着钢轨扣件、钢弹簧浮置板的刚度、阻尼的变化,对钢轨、浮置板以及车体的垂向位移和加速度峰值的变化趋势有不同的影响;不同埋深隧道拱顶地面的变形从隧道中心线开始往两侧呈降低趋势,沉降量随着埋深的增加而减小,埋深越大沉降的变化越平缓;地铁隧道拱顶地表的最大加速度和速度都随着埋深的增加而减小;地铁车辆的运行对邻近建筑物底部加速度峰值的变化趋势有一定程度的影响;随着围岩情况由好转向较差,车体的振动加速度及列车动轮载最大值呈现下降的趋势,轨道的垂向位移有所增加,黄土围岩的力学参数对车体垂向振动加速度、车体动轮载以及轨道垂向位移的影响较小。 |
| 作者： | 王自励 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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