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原文传递 钢弹簧浮置板轨道-黄土隧道的垂向振动响应及减振措施
论文题名: 钢弹簧浮置板轨道-黄土隧道的垂向振动响应及减振措施
关键词: 黄土隧道;动力学模型;数值模拟;垂向振动响应;减振措施
摘要: 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,建立车辆一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,反弹处距振源中心的距离与车速、埋深有一定关系。列车引起的振动加速度在土体中垂向传播是随着距离振源越远,振动越弱,且其衰减大体趋势是先快后慢,到40m左右振动衰减已近完成。在同一工况下,列车引起的垂向振动在地表的横向衰减速率小于其在土层中的竖向衰减速率。最后,对可适用于兰州地区黄土地铁的轨道竖向减振措施作出建议,重点介绍了浮置板轨道隔振、减振的半自动调控技术。
作者: 覃早
专业: 道路与铁道
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: 2017
正文语种: 中文
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