论文部分内容阅读
地铁经常穿行于城市人口稠密区,其引起的振动与噪声危害不容小觑,振动与噪声控制成了地铁设计、施工和运营部门重点关注的问题。振源处的振动与噪声控制是最有效的,各种减振轨道结构正是着眼于振源处的振动控制,然而减振轨道结构隔振效果并非厂家标称的那样完美,同时很多国内外采用减振轨道结构的地铁出现了振动与噪声增大和钢轨异常波磨等问题,因此有必要清楚地掌握地铁常用轨道结构的振动传递特性。基于此,本文在总结国内外大量轨道结构振动控制理论和试验研究资料的基础上,通过建立了普通轨道、GJ-Ⅲ减振扣件轨道、橡胶垫浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道有限元模型进行理论分析,同时结合现场的锤击试验和列车运行试验,对比了一些常用轨道结构振动传递特性及隔振效果。主要研究内容和结论如下：(1)同种轨道结构,垂向振动总体上是沿钢轨-道床(板)-隧道壁逐层衰减。GJ-Ⅲ减振扣件处钢轨和单趾弹条扣件处钢轨分别在160Hz、245Hz频率处出现峰值,这与扣件的构造和参数有关。橡胶垫浮置板和钢弹簧浮置板轨道的道床板与隧道壁振动差别比普通轨道的要大,表明减振垫和钢弹簧起到了隔振作用,但橡胶垫浮置板轨道和钢弹簧浮置板轨道的道床板本身振动比普通整体道床和减振扣件的道床大。(2)列车运行条件下所选曲线测试地段的振动测试结果表明各类钢轨的垂向与横向振动加速度最大值均不超过30g。相比之下,GJ-Ⅲ减振扣件轨道钢轨的垂、横向振动要大一些,其中0～200Hz频段钢轨垂向振动超过普通轨道的钢轨的垂向振动。(3)理论分析和锤击与列车运行试验都表明隔振效果由高到低依次是钢弹簧浮置板轨道、橡胶垫浮置板轨道和GJ-Ⅲ减振扣件轨道。通过列车运行测试的减振量分析,三种轨道结构的插入损失分别为12.6dB、4.2dB和0.8dB。测试数据分析显示采用减振量与Z振级评价结果不一致,表明目前使用的评价指标之间存在差异,因此评价不同减振轨道隔振效果必须指明选用的评价指标和评价频段。本文对地铁常用轨道结构振动传递特性进行理论和试验分析,其分析方法和相关结论对合理选用减振轨道型式、预防和减缓振动带来的危害具有一定的参考价值。