基于浮置板轨道的轮轨振动仿真分析
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城市轨道交通的噪音与振动控制技术城市轨道交通作为现代都市不可或缺的公共交通方式,在为人们提供快捷、便利出行的同时,也带来了噪音和振动问题这些问题对周边环境和居民生活产生了一定影响为此,研究和应用城市轨道交通的噪音与振动控制技术显得尤为重要本文将从噪音和振动两个方面,详细探讨城市轨道交通的控制技术一、噪音来源及控制技术城市轨道交通的噪音主要来源于以下几个方面:1.轮轨摩擦:列车在运行过程中,轮轨之间的摩擦产生的噪音2.空气动力学:列车在高速行驶时,车体与空气之间的相互作用产生的噪音3.设备运行:列车上各种设备的运行噪音,如空调、电机等4.建筑结构传播:噪音通过轨道交通建筑结构的传播针对这些噪音来源,可以采取以下控制技术:1.轮轨摩擦噪音控制:采用低噪音轮轨材料、改善轮轨表面状态、使用轮轨润滑装置等技术2.空气动力学噪音控制:优化列车外形设计、采用流线型车体、加装降噪装置等技术3.设备运行噪音控制:选用低噪音设备、加强设备维护、采用隔音罩等技术4.建筑结构传播噪音控制:采用隔音墙、隔音窗等隔音设施,以及采用减振垫、减振支架等减振措施二、振动来源及控制技术城市轨道交通的振动主要来源于以下几个方面:1.轮轨相互作用:列车在运行过程中,轮轨之间的相互作用产生的振动2.轨道结构:轨道结构自身的振动,如轨道弯曲、轨枕振动等3.建筑物传播:振动通过轨道交通建筑物传播针对这些振动来源,可以采取以下控制技术:1.轮轨相互作用振动控制:采用高精度轨道、改善轮轨表面状态、使用减振装置等技术2.轨道结构振动控制:优化轨道设计、采用高性能轨枕、加装振动吸收装置等技术3.建筑物传播振动控制:采用隔振基础、隔振装置、加强建筑物结构设计等技术通过以上分析,我们可以看到,城市轨道交通的噪音与振动控制技术涉及到多个方面为了实现有效的噪音和振动控制,需要综合运用各种技术手段,从而降低轨道交通对周边环境和居民生活的影响在未来,随着技术的不断发展,相信噪音和振动控制技术将更加完善,为城市轨道交通的可持续发展提供有力支持三、噪音与振动控制的实际应用案例在实际工程应用中,噪音与振动控制技术已经取得了一定的成效以下是一些典型的应用案例:1. 隔音屏的应用隔音屏是城市轨道交通噪音控制中常用的一种措施例如,北京地铁在部分线路中设置了隔音屏,有效地减少了噪音对周边居民的影响隔音屏采用吸音材料和隔音材料相结合的设计,能够在一定程度上反射、吸收和隔绝噪音2. 减振垫的应用减振垫是振动控制中常用的一种措施例如,上海地铁在部分线路的轨道下方设置了减振垫,有效地减少了振动对周边建筑的影响减振垫能够有效地吸收和缓解轨道振动,降低振动传递到建筑物上的程度3. 浮置板轨道的应用浮置板轨道是一种新型的轨道结构,具有良好的减振效果例如,广州地铁采用了浮置板轨道,通过调整轨道的弹性垫层厚度,实现了对振动的有效控制浮置板轨道的应用不仅降低了振动,还有助于提高轨道的使用寿命4. 声学建筑设计声学建筑设计是针对建筑物内部噪音控制的一种措施例如,一些地铁车辆站在设计过程中,采用了特殊的声学材料和结构,以降低室内噪音声学建筑设计可以有效地改善地铁车辆站的内部环境,提高乘客的舒适度四、发展趋势与展望随着城市轨道交通的快速发展,噪音与振动控制技术也将面临更高的要求在未来,我们可以期待以下几个方面的发展:1.噪音与振动控制技术的进一步优化:随着科技的进步,相信会有更多高效、环保的噪音与振动控制技术出现2.智能化监测与控制:利用物联网、大数据等技术,实现对轨道交通噪音与振动的实时监测和智能控制3.绿色轨道交通的建设:在城市轨道交通建设过程中,注重环保和可持续发展,采用更多绿色、低碳的技术4.综合治理:针对城市轨道交通的噪音与振动问题,实施综合治理,协调各种措施,实现最佳控制效果城市轨道交通的噪音与振动控制技术将在未来持续发展,以满足人们对环保、舒适出行的需求通过不断地技术创新和应用实践,相信我们能够更好地解决轨道交通带来的环境影响,为城市的可持续发展做出贡献五、国内外政策与标准在城市轨道交通的噪音与振动控制方面,国内外政府都制定了一系列政策和标准,以指导和促进相关工作1. 国内政策与标准中国政府高度重视城市轨道交通的噪音与振动控制问题,出台了一系列相关政策例如,《城市轨道交通工程技术规范》对轨道交通的噪音与振动控制提出了明确要求此外,各地政府也根据实际情况,制定了相应的的地方标准和管理条例2. 国际政策与标准在国际范围内,各国政府也高度重视城市轨道交通的噪音与振动控制问题例如,欧盟制定了《城市轨道交通噪音与振动控制指令》,对轨道交通的噪音与振动控制提出了严格的限制美国、日本等发达国家也都有相应的政策和标准六、企业社会责任与公众参与在城市轨道交通的噪音与振动控制工作中,企业和社会公众也扮演着重要角色1. 企业社会责任城市轨道交通企业有责任采取有效措施,降低噪音与振动对周边环境的影响企业应严格执行国家和地方的政策与标准,加强技术创新,提高噪音与振动控制水平同时,企业还应积极履行社会责任,参与社会公益活动,加强与公众的沟通与互动2. 公众参与公众是城市轨道交通噪音与振动控制工作的直接受益者和参与者公众应了解和学习噪音与振动控制知识,积极参与相关政策的制定和实施同时,公众还应关注轨道交通建设过程中的环保问题,对轨道交通企业的噪音与振动控制工作进行监督和评价七、结论城市轨道交通的噪音与振动控制是一个复杂而重要的课题通过分析噪音与振动的来源、控制技术、实际应用案例、发展趋势以及政策与标准,我们可以看到,噪音与振动控制工作在轨道交通建设中具有重要意义要解决这一问题,需要政府、企业和社会公众共同努力,实施综合治理,采取有效措施,共同为城市的可持续发展做出贡献在未来,随着科技的进步和人们对环保意识的提高,相信城市轨道交通的噪音与振动控制技术将得到更好的发展和应用通过不断地技术创新和政策引导,我们有望实现更加安静、舒适的轨道交通环境,为城市的可持续发展做出积极贡献。
第51卷第10期2020年10月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.10Oct.2020剪力铰对地铁列车−劣化浮置板轨道振动的影响蒋吉清1,张佳斌1,董北北2,魏纲1,廖娟1(1.浙大城市学院工程学院,浙江杭州,310015;2.浙江大学建筑工程学院,浙江杭州,310058)摘要:考虑地铁浮置板道床开裂等结构损伤对地铁车轨振动的影响,引进道床板抗弯刚度折减系数,建立浮置板刚度劣化情况下的地铁列车−浮置板轨道−衬砌−土体二维分析模型,并考虑板端剪力铰对浮置板轨道的约束作用。
采用模态分析法和Newmark −β法分析板端剪力铰、浮置板劣化程度、列车速度等因素对地铁车轨耦合振动的影响。
研究结果表明:浮置板抗弯刚度降低会加大车体竖向加速度、钢轨位移等动力响应,对乘客舒适度和钢轨使用寿命不利;板端剪力铰可显著减小道床刚度降低造成的不利影响;列车速度对劣化情况下车轨系统的各项加速度响应有较大影响,而扣件力、钢弹簧力、钢轨位移基本保持不变。
关键词:地铁列车;离散型浮置板;抗弯刚度折减;剪力铰;动力响应中图分类号:TU311.3文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2020)10-2978-10Effects of dowel joints on vibrations of metro train −deterioratedfloating slab track systemJIANG Jiqing 1,ZHANG Jiabin 1,DONG Beibei 2,WEI Gang 1,LIAO Juan 1(1.School of Engineering,Zhejiang University City College,Hangzhou 310015,China;2.College of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)Abstract:Considering the effect of structural damage such as cracking of metro floating slabs on the metro train −track vibration,a bending stiffness reduction coefficient was introduced and a two-dimensional theoretical model for metro train −floating slab track −lining −soil system was established in condition of bending stiffness deterioration of floating slabs.The restraining effect of dowel joints on floating slabs was also considered.The modal analysis method and Newmark −βwere adopted to analyze the influences of dowel joints,the deterioration coefficient of floating slabs and train speed on the vibration of the metro train-track system.The results show that the reduction of bending stiffness of floating slabs can increase the vertical acceleration of the carriage and the displacement of the rail,which is harmful for passenger comfort and the service life of the rail.The dowel joint can significantly reduce the adverse effects caused by the bending stiffness reduction of the track bed.The train speed has greatDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.10.029收稿日期:2020−01−21;修回日期:2020−03−21基金项目(Foundation item):浙江省自然科学基金资助项目(LY17E080005);杭州市科技计划项目(20191203B40,20191203B42)(Project(LY17E080005)supported by the Natural Science Foundation of Zhejiang Province;Projects(20191203B40,20191203B42)supported by the Science and Technology Commission of Hangzhou City)通信作者:董北北,博士研究生,从事地铁车轨振动研究;E-mail:******************.cn第10期蒋吉清,等:剪力铰对地铁列车−劣化浮置板轨道振动的影响influence on the acceleration responses of the deteriorated train-track system,while the fastener force,the steel spring force and the rail displacement are barely affected by train speed.Key words:metro train;discrete floating slab;bending stiffness reduction;dowel joint;dynamic response地铁在缓解城市交通压力、方便市民出行等方面发挥了巨大的作用,但同时也产生了环境振动及噪声等相关问题。
专业知识分享版使命:加速中国职业化进程1概述地下铁道是城市现代化必然的交通运输工具,具有运量大、速度快、安全可靠、时间准确的优点,已成为解决城市交通拥挤、噪声和大气污染的一项可行性措施。
另一方面,地下铁道产生的振动对环境的影响又是世界各国普遍重视的一个问题。
地铁列车运营时产生的振动和噪声,均来自于轮轨系统中各结构不同频率的振动。
这些振动,一部分通过空气或周边结构物的反射,以噪声的形式扩散;另一部分,主要是低频振动,则通过轨道结构向轨下基础及周边结构物传播,对地面建筑物产生影响。
如果建筑结构的自振频率与所传来振动的频率相近,则振动的危害尤其显著。
一列地铁列车通过时在建筑物上引起振动的持续时间大约为10秒钟。
在一条地铁线路上,高峰时在两个方向一小时内可以通过30对列车或更多一些。
因而,振动作用持续的时间,可以达到地铁总工作时间的15?20%。
运营列车通过时产生的振动和噪声,容易引起人疲劳和精力不集中,给工作和生活带来不利影响,因此,地铁运行中对环境产生的影响不能忽视。
根据国家环保标准《城市区域环境振动标准》(GB10070-88),凡振动超标地段均应采取可行的减振措施,把地铁列车运营产生的振动控制在国家环保标准以内。
2国内外减振轨道结构型式减振按对象可分为主动减振和被动减振,我们对地铁轨道采取减振措施则属于主动减振;按减振形式可分为缓冲减振和隔离减振两种形式,缓冲减振通常是仅对轨道上部建筑,如钢轨、扣件和轨枕等用弹性体来缓冲和衰减车辆运行传来的振动;隔离减振通常是把轨道的道床与结构基础用弹性体整体隔离,车辆运行传来的振动。
1、缓冲减振结构形式1) 埋入式轨道埋入式轨道即把钢轨用弹性体置入混凝土轨道槽内,埋入深度至轨头下部,通过弹性体的弹性变形来获得减振降噪性能。
其结构特点是将轮轨振动能量转化为热能并予以吸收,从而降低轮轨噪声。
在高架线路上,与普通钢轨相比较,其车外噪声级可降低4dB(A),同时,也可降低对桥梁的振动。
实例探讨钢弹簧浮置板道床的减振效果钢弹簧浮置板道床是一种常见的道床结构,其主要特点是在轨道下方铺设一层钢弹簧板,使轨道与地面之间具有一定的浮动性。
这种结构的设计初衷是为了改善车轮与轨道间的接触问题,提高列车行驶的平稳性和乘坐舒适度。
本文将探讨钢弹簧浮置板道床的减振效果,并从实例中加以说明。
一、减振效果的原理钢弹簧浮置板道床的减振效果主要基于以下原理:1.钢弹簧的弹性特性:钢弹簧可以根据外力的大小和方向进行弹性形变,当车轮经过时,钢弹簧可以吸收和分散部分冲击力,减少对列车和轨道的振动影响。
2.道床的浮动性:由于道床下方铺设了钢弹簧板,使得整个道床具有一定的浮动性。
当列车通过时,道床可以相对于地面进行微小的位移,从而减轻冲击力和振动能量的传递。
3.弹性模量的调节:钢弹簧浮置板道床可以通过调节钢弹簧板的弹性模量来实现不同程度的减振效果。
通过改变弹簧板的材质、厚度和布局等参数,可以适应不同地区和不同列车速度的需求。
二、实例探讨下面以城市地铁线路为实例,对钢弹簧浮置板道床的减振效果进行探讨。
该城市地铁线路沿线有一段路段经过城市中心区域,周围多为高楼大厦和商业区。
由于地理条件和施工限制,无法采取传统的道床结构,为了保证列车的行驶平稳性和乘坐舒适度,决定采用了钢弹簧浮置板道床结构。
施工完工后,对该路段的动态振动进行了监测和分析。
通过振动分析仪器的测量数据,可以得出以下结论:1.钢弹簧浮置板道床可以有效减缓列车通过时可能产生的振动波及范围。
相对于传统道床结构,该结构能够将地面下传的振动能量减少至少40%。
2.钢弹簧板的选择和调整对减振效果有重要影响。
在实际施工中,选择了优质的弹簧材料,采用了合理的板材厚度和布局方式,并对弹簧板的弹性模量进行了精确调节。
通过多次试验和优化,实现了最佳的减振效果。
3.实际使用中列车的行驶平稳性和乘坐舒适度得到了有效提升。
乘客对新线路的舒适度评价普遍较好,列车运行速度和频次也能够满足当地交通需求。
地铁车辆轮轨系统的振动特性研究地铁作为一种快速、便捷、安全的交通工具,已经成为现代城市不可或缺的一部分。
然而,随着地铁线路越来越多,地铁车辆轮轨系统的振动问题引起了人们的关注。
在本文中,我们将探讨地铁车辆轮轨系统的振动特性,并研究其对乘客和结构的影响。
首先,我们需要了解地铁车辆轮轨系统的组成。
地铁车辆由车轮、车轴、车体和悬挂系统构成,而轨道由轨道板和轨道固定装置组成。
当车辆行驶在轨道上时,车轮与轨道之间会产生摩擦力,从而引发轮轨系统的振动。
地铁车辆轮轨系统的振动特性可以通过振动分析来研究。
一般来说,地铁车辆的振动可以分为两种类型:轴向振动和横向振动。
轴向振动是指车辆在行驶过程中,车轮沿着轨道方向的振动。
而横向振动则是指车辆在行驶过程中,车轮与轨道垂直方向的振动。
轮轨系统的振动会对乘客和结构产生一定的影响。
首先,振动会对乘客的乘车体验造成不适。
当车辆出现较大的振动时,乘客可能感到晃动和不稳定,增加了行车过程中的不安全感。
其次,振动也会对轨道和车辆的结构产生磨损和破坏。
持续的振动会导致轨道的疲劳裂纹和车辆部件的磨损,进而增加了维护成本和安全隐患。
为了减小地铁车辆轮轨系统的振动,工程师们采取了一系列的措施。
首先,通过改进车辆的悬挂系统和减震装置,可以减小车辆的振动。
其次,通过设计和施工合理的轨道,可以减小轮轨之间的摩擦力和振动。
另外,中低频振动通常可以通过新增隔振垫层来减小。
在一些敏感区域,如住宅区附近,可能还需要采取降噪措施来保障居民的安宁。
除了工程措施,科学研究也对地铁车辆轮轨系统的振动特性提供了深入的认识。
研究人员通过模拟试验和数值模拟,分析了轮轨系统的动力学行为,揭示了振动的产生机理。
同时,他们还研究了各种因素对振动的影响,如车速、车重、轨道几何等。
这些研究为优化地铁轮轨系统的设计和维护提供了重要的依据。
综上所述,地铁车辆轮轨系统的振动特性是一个复杂的问题。
它既与乘客的乘车体验密切相关,又对轨道和车辆的结构产生影响。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2022年第04期·15·文章编号:2095-6835(2022)04-0015-03基于耦合模态的浮置板轨道减震性能研究*赵珍祥(杨凌职业技术学院,陕西咸阳712100)摘要:随着地铁列车运行速度的提高以及运行间隔的缩短,车辆与轨道之间的振动影响也越来越频繁。
分析了城市轨道交通减振常用措施,针对浮置板轨道装置,通过ANSYS 建立了模型,利用UM 进行了数值分析,设计了基于耦合模态的弹性阻尼减振装置,进行了仿真实验对比分析,为减振设计提供参考。
关键词:耦合模态;数值分析;仿真实验;浮置板轨道中图分类号:U213文献标志码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2022.04.0041研究背景城市轨道交通是国家的重要城市基础设施,具有运能大、准时性、速达性、舒适性、安全性、环保节能等优点[1]。
随着中国经济、社会的快速发展,城市规模及人口数量的不断扩增,其在城市公共交通系统中的地位越来越重要,已然成为交通骨干[2]。
截至2020年底,中国大陆地区累积有45个城市开通城市轨道交通,运营线路达到7978km ,当年新增1242km 。
但是随之而来的是在实际运营过程中出现了一些问题,影响了轨道交通行业的健康发展[3]。
首先,随着技术的不断发展,列车运行速度也随之不断提高;其次,城市人口不断增长,列车运行间隔也在不断缩短[4]。
如此高速度、高频率的列车运行必然导致车辆与轨道之间的相互作用及影响更为频繁、更为剧烈,相应的越来越多的轨道结构部件出现了疲劳破坏、振动损伤等问题[5]。
此外,列车运动振动所产生的振动及噪声会影响周围居住环境,甚至会对周边岩土体及建筑物造成二次振动伤害,严重影响居住安全[6]。
究其根本是由轨道结构的振动所导致,因此研究轨道结构振动及其减振设计问题对于轨道交通技术发展具有重要意义。
地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析引言:随着城市快速发展和人口数量的增加,地铁成为现代都市交通的重要组成部分。
地铁道床作为地铁轨道的基础支撑,承担着传递轨道荷载和减少振动的重要功能。
而钢弹簧浮置板道床则是一种新型的道床结构,具有良好的隔振性能和较高的稳定性,在地铁轨道工程中得到了广泛的应用。
本文将对地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性进行分析,以期为地铁轨道工程的设计和施工提供理论支持。
1. 地铁钢弹簧浮置板道床的结构与特点地铁钢弹簧浮置板道床由钢弹簧浮置板、铁路石棉橡胶垫层、沥青砂浆垫层和纤维混凝土层组成。
钢弹簧浮置板是道床的重要组成部分,起到支撑轨道和传递荷载的作用。
铁路石棉橡胶垫层具有良好的隔振功能,可以减少振动和噪声的传播。
沥青砂浆垫层和纤维混凝土层则起到固定和保护道床的作用。
2. 地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性主要包括刚度、稳定性和承载能力。
刚度是指道床对荷载的抵抗能力,与钢弹簧的弹性模量和板道床结构的刚度相关。
稳定性是指道床在荷载作用下保持稳定的能力,与钢弹簧的刚度、纤维混凝土层的强度和道床支撑条件相关。
承载能力是指道床能够承受的最大荷载,与钢弹簧和纤维混凝土层的强度相关。
3. 地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性主要包括振动特性和噪声传播特性。
振动特性是指道床在列车通过时的振动情况,主要取决于钢弹簧的刚度和阻尼特性。
噪声传播特性是指列车行驶时产生的噪声在地铁道床中的传播情况,主要取决于钢弹簧浮置板和铁路石棉橡胶垫层的吸声和隔声性能。
4. 地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析方法地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性分析可以借助数值模拟和试验方法。
数值模拟方法包括有限元法和计算流体力学法,可以模拟道床结构在振动和噪声传播过程中的动态响应。
试验方法可以通过模型试验和现场试验来验证和补充数值模拟结果,得到更准确的动力特性参数。
地铁浮置板轨道环境振动测试与评估郭亚娟;程慧林【摘要】以北京地铁7号线某曲线段为依托,研究了两种环评振动预测模型在振动评估中的预测差异,提出当前标准过渡阶段对两种振动预测模型的处理建议.提出建立地铁列车-钢轨-扣件-浮置板轨道模型,来计算浮置板轨道的轮轨力,进而,将轮轨力作为外激励施加到钢轨-扣件-浮置板轨道-隧道-地层模型中研究振动在地层中的传播与衰减,该方法简单有效,避免了耦合振动计算耗时,硬件要求高的问题.通过对环评振动评估、仿真分析和现场实测的比较,分析了环评振动评估、仿真分析的预测精度,同时验证了设计方案中浮置板轨道在该地段的有效性.研究成果为类似地铁振动评估提供参考.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P104-107)【关键词】浮置板轨道;振动评估;轮轨力;预测精度【作者】郭亚娟;程慧林【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600;中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600【正文语种】中文【中图分类】U213.2Abstract Based on the design and test of the curve tunnel in Beijing Metro Line 7,the differences of two kinds of vibration prediction models were studied in evaluation of vibration,and some suggestions were presented during the standard transition period. The model of metro-rail-fastener-floating slab track was established to calculate the wheel-rail force of floating slab track. Then,the spread and attenuation of vibration in the strata of applying the wheel-rail force as an external force in the rail-fastener-floating slab track-tunnel-ground model were researched. The method was simple and effective,which could avoid the problems of time consuming of calculating coupling vibration and high requirements in hardware. Through the comparison of environmental impact vibration assessment,simulation analysis and field test,the prediction accuracies of environmental impact vibration assessment and simulation analysis were analyzed. Meanwhile,the effectiveness of the floating slab track in design was validated. The research results could provide a reference for similar subway vibration evaluation.Key words floating slab track;vibration assessment;wheel-rail force;prediction accuracy随着交通设施建设需求的增加和地下空间综合开发利用,城市轨道交通中不可避免地出现近距离交叠隧道、隧道旁穿桥梁桩基、建筑物等情况。
地铁钢弹簧浮置板断面调整技术探究1 引言随着我国地铁线路开通里程的增加,居民生活质量的提高,地铁轨道的减振降噪越来越重要。
使地铁的振动及噪声这个技术问题逐渐转化为民生问题,甚至成为政治问题,倍受社会关注。
为此近年来在北京、上海、广州、深圳、南京、西安等城市地铁均采用了各种轨道减振措施,减振级别逐步提高,且制定了一些标准。
目前国内地铁轨道减振效果较好的是钢弹簧浮置板道床结构。
因为这一结构同时采用了质量减振和刚度减振,轨下质量增加3至4倍,刚度减小10至20倍,使板和钢轨位移增大了3至4mm,将相当的轮轨振动能量装换为浮置板的动能和势能,从而得到减振降噪的目的。
但是在人为的施工过程中仍存在一些技术问题。
在西安地铁二号线的土建施工过程中,由于土建施工的底板实测高程高于设计高程,致使浮置板道床的钢弹簧隔振器不能按照原來的位置进行摆放,钢弹簧浮置板道床的断面需要调整。
根据现场勘察以及查阅相关文献,得出隧道偏差形成原因如下:(1)盾构蛇行:水平蛇行量,竖直蛇行量;(2)隧道隆沉:区间泵站处,冰冻法施工,隧道融沉;不同地质条件相接处,隧道沉降差;地表荷载变化;(3)建筑限界:建筑限界(R=2600mm)与隧道结构(R=2700/2750mm)的间隙是预留给施工误差及结构沉降、位移变形、及测量误差等。
2 工程概况西安二号线位于西安市南北向主客流走廊,为西安市城市快速轨道交通的骨干路线,与一号线构成轨道交通网络中的十字骨架。
二号线二期(会展中心~韦曲南段)的线路自二号线会展中心站后YCK20+623处引出,终点为韦曲南站站后折返线尾端,均为地下线。
共设三爻站、凤栖原站、航天城站、韦曲南站等4座地下车站。
线路终点设潏河停车场一处。
正线最小曲线半径400m、最大坡度25‰,辅助线最小曲线半径300m,出入线最小曲线半径200m。
本工程采用国产标准B型车,6辆编组,最高运行速度80km/h,DC1500V架空接触网供电。
城市轨道交通减振垫\钢弹簧浮置板减振降噪效果对比分析及应用【摘要】交通设施的完备以及高质量是一个国家经济发展的巨大推动力,如今我国许多城市都已经正式通行地铁、高铁等轨道式交通设施,这样因为城市轨道交通的兴起而引发的振动以及噪声等方面的问题就得到了人民的广泛关注。
如何有效的减振降噪进而减轻因此而带来的环境噪声污染就成了热点问题,本文重点讲述的就是减振垫及钢弹簧浮置板在减振降噪方面的重要作用。
首先着重阐述了减振垫及钢弹簧浮置板相关方面的内容,其次重点对比分析了减振垫及钢弹簧浮置板具体的减振降噪的效果及在城市轨道中的应用。
【关键词】减振垫;钢弹簧浮置板;减振降噪0.引言随着城市人口的不断增加,为应对城市的交通拥挤,大力发展城市轨道交通建设成为城市交通体系建设的首选,预计到2015年我国城市轨道交通路线总里程可达3000多公里。
城市轨道交通具有高效快捷、方便舒适和时间准确等优点,但是,不管是哪种列车,都会在行驶过程中产生令人烦躁的振动和噪声。
在城市的密集区,轨道交通几乎不可避免靠近建筑物,因此如何解决轨道交通对人类和精密设备仪器造成的噪声和振动影响也就不可回避,怎样有效的降低城市轨道交通带来的环境影响?大力发展城市轨道交通减振降噪技术显得十分必要和迫切。
1 减振垫的相关介绍1. 1 减振垫技术规格减振垫对于轨道交通的减振降噪具有良好效果,但是在减振垫的铺设过程中也需要按照一定的技术标准进行。
铺设减振垫道床时的方向是垂直于线路方向的,而且每一个道床垫之间的缝隙不能超过10mm。
如果碰到截面改变或者是转折例如出现坑状、凹槽等情况,减振垫的形状也需要相应的切成相应的形状。
1.2 减振垫道床结构减振垫道床具有良好的减振降噪效果,道床采用一般扣件,道床的底部采用全断面铺设减振橡胶垫,将道床整体包覆。
对扣件、钢轨、道床板没有特殊要求。
2 钢弹簧浮置板的相关介绍2.1钢弹簧浮置板设计准则钢弹簧浮置板能够减振降噪的原因就是钢轨是铺设在具有足够的重量以及强度的浮置板上,它能很好的平衡因为列车的运行而引起的动荷载,进而减少传达到路基的振动以达到减振降噪的效果。
高架桥上浮置板轨道结构模态分析1.绪论1.1引言虽然城市轨道交通系统有着众多的优点,但是环境问题也会在轨道交通系统运营过程中显现出来。
其中,地铁运行时所引起的振动对周围环境的影响最为明显。
振动对周围环境的影响主要有以下三个方面[1]:(1)对周围建筑物的影响;(2)对周围人群的影响;(3)对精密仪器的影响。
1.2研究背景一方面,城市轨道交通系统不仅可以改良城市交通状况,为人们出行提供便利,而且还会加快城市的经济和社会发展,能够产生极大的的社会和经济影响。
另一方面,我们也要清楚的认识到,城市轨道交通系统的运行也会不可避免地引起诸如振动、噪声、电磁辐射等问题以及影响城市景观,其中以列车运行中产生的振动和噪声影响尤为突出。
因此,进行城市轨道高架桥上轨道结构的减振降噪研究是很有意义的。
2.浮置板轨道结构动力学有限元模型2.1轮轨接触模型在对轮轨耦合进行模拟时,只有通过轮轨接触才能将列车振动和轨道振动联系起来,因此轮轨接触在这一过程中起着很重要的作用。
本文采用Hertz非线性接触弹簧来模拟轮轨间的垂向接触[2]。
2.2轨道随机不平顺的数值模拟一般情况下,我们用功率谱密度函数来描述轨道随机不平顺。
在列车-轨道-桥梁系统动力学非线性模型中,时域输入方式常常被用于系统激励,以便于非线性系统动力响应的数值求解。
所以,有必要采用空间样本(由此可获得时域样本)替换轨道随机不平顺功率谱密度函数。
2.3有限元模型的建立利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立车辆-浮置板轨道结构-桥梁耦合系统动力学有限元模型,在模型的建立过程中,所采用的单元类型不但能够如实的反映出高架轨道交通中浮置板轨道结构的振动性能,还要求所采用的单元类型较为简单,这样不仅可以使所建立的模型易于分析计算同时还可以保证该模型的计算结果与实际情况相接近。
因此,在模型中:(1)车辆可视为具有一系、二系悬挂的由车体、转向架及轮对组成的空间刚体系统,同时对车体、转向架构架及轮对的弹性变形不进行考虑。
浮置板轨道结构减振性能的落轴试验王金;高志升;张鸿飞;练松良【摘要】对两种不同阻尼比的隔振器(1型隔振器的阻尼比小于2型隔振器)浮置板轨道结构的减振性能进行落轴试验,并与非浮置状态进行对比.测试结果表明,1型隔振器和2型隔振器浮置板轨道基础的垂向加速度分别比非浮置状态小75%和92%左右;1型隔振器浮置板轨道在8~40Hz和80~315 Hz频率范围内的隔振效果最大约为25 dB,2型隔振器浮置板轨道在10~200 Hz频率范围内的隔振效果为30~40 dB.针对此次试验所采用的两种隔振器,认为阻尼比较大的隔振器浮置板轨道的减振性能更好.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2016(019)010【总页数】5页(P37-40,85)【关键词】轨道交通;浮置板轨道;减振性能;落轴冲击【作者】王金;高志升;张鸿飞;练松良【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海;安境迩(上海)科技有限公司,200030,上海;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海【正文语种】中文【中图分类】U211.3;U213.2+4First-author′s address ME (Ministry of Education) Key Laboratory of Road and Traffic Engineering,Tongji University,201804,Shanghai,China在诸多轨道交通的减振降噪措施中,浮置板轨道结构的减振效果较好[1-3]。
本文对两种不同阻尼比的隔振器浮置板轨道结构进行落轴试验,分析研究其减振性能的差异,并与非浮置状态的轨道结构进行对比(1型隔振器的阻尼比小于2型隔振器)。
采用落轴试验分别对非浮置状态、安装不同阻尼比隔振器后的轨道板进行轮轨冲击力及垂向振动加速度测试。
深圳地铁11号线橡胶弹簧浮置板轨道动力仿真及测试杨文茂;周华龙;辛涛;刘锦辉【摘要】深圳地铁11号线是国内首次采用橡胶弹簧浮置板轨道的地铁线路.为确保该种浮置板结构的安全性、检验其减振效果,有必要针对其动力学特性进行全面的仿真和测试.首先,通过模态分析、谐响应分析考察其固有频率、振动传递特性;然后建立车辆-轨道耦合动力学模型,对其减振效果、动态位移进行仿真模拟;最后通过实车测试,全面检测其减振效果、动态位移,以及轮轨力、脱轨系数、轮重减载率等各项动力学指标.相关理论分析及实测结果表明:橡胶弹簧浮置板固有频率为10. 5 Hz,可明显削弱频率在18 Hz以上的振动,其减振效果达13~15 d B,满足设计要求;轮轨垂向力、轮轨横向力均略小于同等条件下的普通整体道床;脱轨系数、轮重减载率均满足规范要求.以上理论研究和实践表明:橡胶弹簧浮置板结构安全、减振效果好,各项动力学指标优良,是一种较为理想的轨道减振设施.%Shenzhen metro line 11 is the first metro line adopting rubber spring floating slab. In order to ensure the safety of the floating slab track system and test its vibration damping effect, it is necessary to carry out comprehensive simulation and test of its dynamic characteristics. Firstly, the natural frequency and vibration transmission characteristics are investigated through modal analysis and harmonic response analysis. Then a vehicle-track coupling dynamics model is established to simulate the vibration damping effect and dynamic displacement. Finally, substantial vehicle tests are conducted to comprehensively test its vibration damping effect, dynamic displacement, wheel-rail force, derailment coefficient, wheel unloading rate and other dynamic indexes. Related theoretical analysis and measuredresults show that the natural frequency of the rubber spring floating plate is 10. 5 Hz, and vibrations above 18 Hz can be significantly reduced by the floating slab system, and the achieved vibration damping effect of 13 ~ 15 d B meet the design requirements. The wheel-rail vertical force and lateral force are slightly less than those of the ordinary ballastless track under the same conditions. The derailment coefficient and wheel unloading rate meet standard requirements. The above theoretical researches and practices show that the rubber spring floating slab track system is safe with good vibration damping effect, and a relatively ideal track damping measure.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2019(063)001【总页数】6页(P52-57)【关键词】地铁;橡胶弹簧浮置板;动力学;固有频率;减振效果;动力测试【作者】杨文茂;周华龙;辛涛;刘锦辉【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司, 成都 610031;中铁二院工程集团有限责任公司, 成都 610031;北京交通大学土木建筑工程学院, 北京 100044;深圳市地铁集团有限公司, 深圳 518026【正文语种】中文【中图分类】U213.2+41 研究背景深圳地铁11号线“南山站—前海湾站”区间(含前海湾站)位于前海枢纽范围内,其上方有裙楼,车站西侧有8栋超高层塔楼,分别为酒店、公寓和甲级写字楼,塔楼地下室与车站密贴。