城市轨道交通浮置板轨道振动特性研究及对邻近建筑物的影响

论文摘要

随着城市轨道交通的迅速发展,其引起的振动和噪声问题得到国内外的重视,如何采用有效的减振降噪措施降低振动的环境响应成为热点问题之一。在目前的减振措施中,浮置板轨道减振效果最好,具有广阔的发展前景。本文在前人研究的基础上,以北京地铁铺设的钢弹簧浮置板轨道为研究背景,建立了浮置板轨道有限元模型,着重研究了浮置板轨道结构自身的模态特性、列车通过时浮置板轨道结构的振动特性,以及其振动对邻近建筑物的影响,并考虑了不同参数的减振效果。首先,建立浮置板轨道结构的三维模型,通过模态和谐波响应分析,考虑改变参数比较浮置板轨道系统的自振特性以及传递特性。其次,在浮置板轨道结构三维模型基础上,在六级轨道高低不平顺的条件下,通过瞬态分析模拟列车振动荷载通过浮置板轨道结构时整个系统的动力响应,讨论了车速及结构参数对振动的影响。最后,建立隧道—土体—建筑物二维有限元模型,总结了建筑物的振级随各种参数变化的规律,为研究地铁附近建筑物的减振提供参考。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 减振隔振控制措施
• 1.3 浮置板轨道结构类型
• 1.4 浮置板轨道结构的减振原理
• 1.5 国内外相关情况介绍
• 1.6 本文研究内容和主要工作
• 2 钢弹簧浮置板轨道结构模态分析
• 2.1 模态分析原理
• 2.2 模态分析的有限元模型
• 2.3 模态分析的参数
• 2.4 各种工况下模态分析
• 2.4.1 扣件刚度变化的影响
• 2.4.2 浮置板密度变化的影响
• 2.4.3 钢弹簧刚度变化的影响
• 2.4.4 钢弹簧支承间距变化的影响
• 本章小结
• 3 钢弹簧浮置板轨道结构谐波响应分析
• 3.1 谐波响应分析
• 3.2 谐波响应分析有限元模型和参数
• 3.3 各种工况下谐波响应分析
• 3.3.1 扣件刚度变化的影响
• 3.3.2 浮置板密度变化的影响
• 3.3.3 钢弹簧刚度变化的影响
• 3.3.4 钢弹簧阻尼变化的影响
• 3.3.5 钢弹簧支承间距变化的影响
• 本章小结
• 4 钢弹簧浮置板轨道结构瞬态分析
• 4.1 瞬态响应分析
• 4.2 瞬态响应分析模型
• 4.3 轨道不平顺的模拟
• 4.4 列车振动荷载施加
• 4.5 积分步长的选取
• 4.6 各种工况下瞬态分析
• 4.6.1 行车速度变化的影响
• 4.6.2 扣件刚度变化的影响
• 4.6.3 扣件阻尼变化的影响
• 4.6.4 浮置板密度变化的影响
• 4.6.5 钢弹簧刚度变化的影响
• 4.6.6 钢弹簧阻尼变化的影响
• 4.6.7 钢弹簧间距变化的影响
• 本章小结
• 5 钢弹簧浮置板轨道系统振动对邻近建筑物的影响
• 5.1 隧道—土体—建筑物模型
• 5.2 加速度振级形式
• 5.3 各种工况下，邻近建筑物的振动分析
• 5.3.1 楼层变化的影响
• 5.3.2 楼层最大振级随车速的变化
• 5.3.3 楼层最大振级随距离的变化
• 5.3.4 楼层最大振级随钢弹簧刚度的变化
• 5.3.5 楼层最大振级随浮置板密度的变化
• 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论与建议
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集