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地铁钢弹簧浮置板轨道对环境振动的影响分析
| 论文题名： | 地铁钢弹簧浮置板轨道对环境振动的影响分析 |
| 关键词： | 地铁交通;浮置板轨道;钢弹簧支点力;固有频率;合建结构 |
| 摘要： | 目前,地铁交通在我国迅猛发展,其所引起的环境振动问题也日益突出。而钢弹簧浮置板轨道作为一种减振效果良好的轨道形式被越来越多的应用于地铁交通中。故有必要对浮置板轨道的减振机理进行深入研究,从而为浮置板轨道在地铁交通中的应用提供技术支持。 在回顾和总结目前地铁交通引起的环境振动及浮置板隔振机理两方面的研究现状的基础上,运用有限元方法和车辆-轨道耦合动力学理论及方法,研究分析了钢弹簧浮置板轨道对环境振动的影响。 应用有限元软件ANSYS建立钢弹簧浮置板轨道的三维有限元模型,分析了轨道结构参数对其模态的影响。应用车辆-轨道耦合动力学理论,建立车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学模型,计算分析了不同浮置板轨道结构参数及不同行车速度下钢弹簧支点力的特性。结果表明,浮置板轨道钢弹簧支点力的频率成分与车辆结构参数、行车速度及其一阶固有频率有直接关系,即频率成分主要集中在车速与车长的比值及比值的整数倍和浮置板一阶固有频率附近。 应用ANSYS软件建立了常见的隧道结构-与土体三维有限元模型,以浮置板钢弹簧支点力作为输入荷载,计算分析了模型的瞬态动力学响应。结果表明,隧道结构及地面的振动加速度主要频率集中在浮置板一阶固有频率附近,且加速度幅值随距隧道中心线距离的增大而减小,高频振动比低频振动衰减得快。 以某地铁建设中隧道与某公共建筑物合建结构为例,运用ANSYS软件建立了该合建结构的三维有限元模型,同样,以浮置板钢弹簧支点力为输入荷载,计算了浮置板轨道结构参数对结构振动的影响规律。结果表明,浮置板轨道的减振效果并不随其一阶固有频率的降低而改善,当固有频率为6Hz时,此合建结构的振动响应出现“共振”现象,若调整浮置板轨道结构参数使其一阶固有频率偏离于此值,共振现象消失,振动响应减小。 |
| 作者： | 李俊岭 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 翟婉明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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