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钢弹簧浮置板在地铁减振中的应用
| 论文题名： | 钢弹簧浮置板在地铁减振中的应用 |
| 关键词： | 地铁减振;钢弹簧浮置板;ANSYS软件;模态分析 |
| 摘要： | 随着社会经济的飞速发展，越来越多的人选择去城市寻找工作机会，为方便人们出行和缓解交通拥挤，在我国已有规划中把建设城市轨道交通作为重要考虑点;而地铁以其高效、准时、安全舒适和大运量的优点成为了解决交通拥堵和减少汽车尾气排放问题的首选。但与此同时，地铁运营诱发的振动对人们带来了新的困扰;研究如何降低地铁运行引起的振动与噪声具有重要的意义。 钢弹簧浮置板具有能有效利用隧道的几何空间、便于检修、使用寿命长等优点，使其在地铁建设中得到广泛运用。在许多有关论文中人们往往将列车用一个移动荷载表示，没有考虑车辆-轨道系统-隧道之间的相互作用。为了更深入的研究和提高钢弹簧浮置板的减振性能，本文在收集国内外有关文献的基础上，首先利用ANSYS软件对轨道系统建模并做模态分析。其次运用UM多体动力学软件，通过FEM柔性子系统将车辆-浮置板轨道-隧道合理的结合起来，计算并输出地铁车辆运行时的垂向轮轨力。最后在ANSYS软件中建立浮置板轨道-隧道-土体三维有限元模型并将在UM软件中得到的轮轨力施加在钢轨上，分析了扣件刚度、浮置板密度、钢弹簧刚度和间距等参数变化对浮置板和钢轨的垂向位移与加速度的影响以及利用振动加速度级分析了各参数变化对地表振动的影响。 计算与分析结果表明，扣件刚度、扣件阻尼、钢弹簧刚度、钢弹簧阻尼、钢弹簧间距、浮置板密度等参数变化对钢轨、浮置板的位移和加速度有不同影响。减少扣件刚度会增加钢轨垂向位移和加速度，同时也会增加轮轨磨耗，不利于延长钢轨寿命;减小钢弹簧刚度或增大钢弹簧间距，会导致系统的振动程度变大，有害于钢轨和浮置板的垂向位移、垂向加速度的减小;增大扣件和钢弹簧阻尼及浮置板密度可以有效降低系统垂向加速度，研究表明扣件阻尼取值在100～200kN·s/m之间为宜。地铁列车运行引起的地表振动以垂向振动为主，横向振动可以不做考虑，随着离线路中线距离的增加，地表面振动总体上呈现减小趋势，但在距离线路中线15m～30m范围内振动有所加强。地表振动随钢弹簧刚度和阻尼的增加而增强，但随隧道埋深和浮置板密度的增大而减小。 |
| 作者： | 刘立才 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 欧尔峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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