论文部分内容阅读
城市轨道交通的快速发展能够有效减轻大中型城市的交通拥堵状况,但其在运营过程中引发的振动、噪声等环境问题受到人们的日益关注,要使城市轨道交通得到可持续发展,必须解决好这些环境问题。在设计与施工过程中,人们采用了多种减振降噪措施来衰减城市轨道交通振动对线路沿线居民、建筑和精密设备的影响。钢弹簧浮置板轨道因良好的低频减振性能在这些措施中脱颖而出,被大量应用在对减振控制要求严格的路段。本文以大连地铁二号线某区间钢弹簧浮置板轨道为研究背景,利用Ansys、Matlab等分析软件,通过有限元数值模拟方法,对钢弹簧浮置板轨道作用下的车-轨耦合系统的振动特征、动态轮轨力,列车运行产生的振动及其传播规律,钢弹簧浮置板轨道的减振性能进行了较为全面的分析,其主要内容包括:(1)应用车-轨耦合动力学理论,建立地铁车辆-钢弹簧浮置板轨道三维耦合动力有限元模型,并施加轨道不平顺激励,通过瞬态分析得到了浮置板轨道结构的动力学特性和系统动力特征受参数变化的影响情况。研究表明,钢弹簧刚度、阻尼、间距,浮置板密度,列车行驶速度都能够对耦合系统的振动响应产生显著影响;(2)建立隧道-土层二维动力有限元模型,将地基反力作为激励输入到模型中,研究了列车运行于浮置板轨道作用上时隧道和土层的振动特性及振动在土层中的传播规律。研究发现随离隧道轴线距离的增大地表振动并非单调递减,而是有可能出现局部的振动放大;振动在环境中传播,高频部分的衰减更为显著等规律;(3)比较分析钢弹簧浮置板轨道较于其他类型轨道的减振特性,以及研究了系统参数改变对其减振、隔振性能的影响,发现钢弹簧刚度、浮置板厚度和浮置板密度是影响系统减振性能的重要参数。