浮置板軌道對(duì)高速鐵路鋼桁架橋減振性能影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 02:47
隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)难该桶l(fā)展,鐵路交通量、車(chē)輛重量和車(chē)速都有較大幅度的提高,鋼桁架橋振動(dòng)的加劇引發(fā)了鋼板銹蝕、疲勞裂紋、螺栓松動(dòng)或斷裂、桿件變形等病害,嚴(yán)重影響了既有線橋梁的正常使用。鋼彈簧浮置板系統(tǒng)是一種減振軌道結(jié)構(gòu),目前主要應(yīng)用于地鐵及城市高架線路中,多分析其降噪作用,針對(duì)其減振作用對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)損傷的影響鮮有研究。本文以某128m跨度鋼桁架橋?yàn)檠芯勘尘?通過(guò)ABAQUS軟件建立了完整的高速列車(chē)—浮置板軌道—鋼桁架橋梁耦合系統(tǒng)有限元分析模型,比較了浮置板軌道結(jié)構(gòu)與板式軌道結(jié)構(gòu)對(duì)于橋梁的減振效果,研究了浮置板軌道各結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)其減振效果的影響,分析了浮置板減振效果對(duì)于鋼橋壽命的影響。具體內(nèi)容如下:(1)參考車(chē)—線—橋耦合動(dòng)力學(xué)理論,建立鋼彈簧浮置板軌道及普通板式軌道三維耦合動(dòng)力學(xué)有限元模型,應(yīng)用模型分別對(duì)兩種軌道結(jié)構(gòu)施加真實(shí)列車(chē)荷載,將板式軌道系統(tǒng)的振動(dòng)響應(yīng)數(shù)值模擬時(shí)域與頻域結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了輪軌接觸模型的正確性。對(duì)比橋上浮置板軌道系統(tǒng)與板式軌道系統(tǒng)橋梁跨中振動(dòng)響應(yīng),分析可知應(yīng)用鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)能有效降低橋梁跨中高頻振動(dòng),但會(huì)使軌道板以上結(jié)構(gòu)加速度幅值升高,車(chē)體加速度增...
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1各國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程??Fig.?1.1?Operating?mileage?of?high-speed?railway??
振動(dòng)響應(yīng)。??中國(guó)鐵道科學(xué)研究院馬莉等人以武廣高速鐵路長(zhǎng)沙南站為研究背景,分析比較了應(yīng)??用浮置板軌道,提高軌下橡膠墊板彈性,軌道板下鋪設(shè)橡膠墊層,應(yīng)用MTMD減振系??統(tǒng)四種方案對(duì)于候車(chē)廳樓板的減振效果,得出結(jié)論,使用浮置板軌道可以使候車(chē)廳樓板??振動(dòng)減。玻担,優(yōu)于MTMD減振系統(tǒng),減振效果最為明顯[6]。說(shuō)明良好的軌道結(jié)構(gòu)形??式,能有效提高軌道結(jié)構(gòu)彈性,隔離鋼軌以上結(jié)構(gòu)振動(dòng),降低橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)。??4_乂??y??^??啦..??I?I?^??ilFW??圖1.2列車(chē)_軌道一橋梁MTMD系統(tǒng)截面??Fig.?1.2?Cross-section?of?Vehicle-track-bridge?system??1.1.4減振軌道結(jié)構(gòu)形式??(1)有砟軌道結(jié)構(gòu)??有砟軌道一般運(yùn)用在時(shí)速200km/h以下普通鐵路線路中,由砟石和水泥軌枕組成,??主要通過(guò)彈性較大的道砟層進(jìn)行減振,其造價(jià)低廉,鋪設(shè)方便,有道床彈性大,有利于??排水等長(zhǎng)處,但在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)道砟粉化,變形沿軌道縱向不均勻分布等的情況,??4??
構(gòu)是一種高效的隔振軌道結(jié)構(gòu),其由板式整體道床及軌道板下帶有彈??性和阻尼的支座組成,通過(guò)支座將道床板與軌道基礎(chǔ)彈性隔離,當(dāng)列車(chē)通過(guò)時(shí)減振路段??時(shí),列車(chē)激振力通過(guò)支座遞到軌道基礎(chǔ);在此過(guò)程中,支座進(jìn)行調(diào)諧、濾波、吸收能量,??達(dá)到隔振減振的目的。低剛度支座使得軌道板的固有頻率在10Hz以下,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上部??激振荷載頻率,從而可以有效的降低上部振動(dòng)荷載的傳遞效率,從而達(dá)到減振的目的。??因?yàn)榈撞恐ёС胁牧嫌兴顒e,浮置板軌道可分為橡膠支承和鋼彈簧支承浮置板??軌道。其結(jié)構(gòu)示意圖分別見(jiàn)圖1.3和圖1.4。??橡膠支承浮置板軌道是將軌道板設(shè)置在能夠調(diào)節(jié)的橡膠支座上,其依據(jù)板下橡膠支??座的鋪設(shè)形式又分為三種,分別為整體支承式、線性支承式及離散支承式。整體支承式??浮置板軌道結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,支座支承面積較大,結(jié)構(gòu)受力均勻,減振幅度約為20dB。??線性支承式浮置板軌道固有頻率較低,減振幅度約為25dB。離散支承式浮置板軌道減??振幅度最高,約為30dB「】。鋼彈簧浮置板軌道較橡膠支承式浮置板軌道減振效果更好,??一般在25—40dB左右。??丄,?|?廠驅(qū)??M向擋塊?板下橡膠支座??圖1.3橡膠支承浮置板軌道??Fig.?1.3?Floating?slab?track?with?rubber?bearings??,o?/一浮置板?〇?I?/—鋼彈簧??/////?/V?/////////777///rr??基礎(chǔ)??圖1.4鋼彈簧浮置板軌道??Fig.?1.4?Steel?spring?floating?slab?track??5??
本文編號(hào):3322906
【文章來(lái)源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1各國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程??Fig.?1.1?Operating?mileage?of?high-speed?railway??
振動(dòng)響應(yīng)。??中國(guó)鐵道科學(xué)研究院馬莉等人以武廣高速鐵路長(zhǎng)沙南站為研究背景,分析比較了應(yīng)??用浮置板軌道,提高軌下橡膠墊板彈性,軌道板下鋪設(shè)橡膠墊層,應(yīng)用MTMD減振系??統(tǒng)四種方案對(duì)于候車(chē)廳樓板的減振效果,得出結(jié)論,使用浮置板軌道可以使候車(chē)廳樓板??振動(dòng)減。玻担,優(yōu)于MTMD減振系統(tǒng),減振效果最為明顯[6]。說(shuō)明良好的軌道結(jié)構(gòu)形??式,能有效提高軌道結(jié)構(gòu)彈性,隔離鋼軌以上結(jié)構(gòu)振動(dòng),降低橋梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)。??4_乂??y??^??啦..??I?I?^??ilFW??圖1.2列車(chē)_軌道一橋梁MTMD系統(tǒng)截面??Fig.?1.2?Cross-section?of?Vehicle-track-bridge?system??1.1.4減振軌道結(jié)構(gòu)形式??(1)有砟軌道結(jié)構(gòu)??有砟軌道一般運(yùn)用在時(shí)速200km/h以下普通鐵路線路中,由砟石和水泥軌枕組成,??主要通過(guò)彈性較大的道砟層進(jìn)行減振,其造價(jià)低廉,鋪設(shè)方便,有道床彈性大,有利于??排水等長(zhǎng)處,但在長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)道砟粉化,變形沿軌道縱向不均勻分布等的情況,??4??
構(gòu)是一種高效的隔振軌道結(jié)構(gòu),其由板式整體道床及軌道板下帶有彈??性和阻尼的支座組成,通過(guò)支座將道床板與軌道基礎(chǔ)彈性隔離,當(dāng)列車(chē)通過(guò)時(shí)減振路段??時(shí),列車(chē)激振力通過(guò)支座遞到軌道基礎(chǔ);在此過(guò)程中,支座進(jìn)行調(diào)諧、濾波、吸收能量,??達(dá)到隔振減振的目的。低剛度支座使得軌道板的固有頻率在10Hz以下,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上部??激振荷載頻率,從而可以有效的降低上部振動(dòng)荷載的傳遞效率,從而達(dá)到減振的目的。??因?yàn)榈撞恐ёС胁牧嫌兴顒e,浮置板軌道可分為橡膠支承和鋼彈簧支承浮置板??軌道。其結(jié)構(gòu)示意圖分別見(jiàn)圖1.3和圖1.4。??橡膠支承浮置板軌道是將軌道板設(shè)置在能夠調(diào)節(jié)的橡膠支座上,其依據(jù)板下橡膠支??座的鋪設(shè)形式又分為三種,分別為整體支承式、線性支承式及離散支承式。整體支承式??浮置板軌道結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,支座支承面積較大,結(jié)構(gòu)受力均勻,減振幅度約為20dB。??線性支承式浮置板軌道固有頻率較低,減振幅度約為25dB。離散支承式浮置板軌道減??振幅度最高,約為30dB「】。鋼彈簧浮置板軌道較橡膠支承式浮置板軌道減振效果更好,??一般在25—40dB左右。??丄,?|?廠驅(qū)??M向擋塊?板下橡膠支座??圖1.3橡膠支承浮置板軌道??Fig.?1.3?Floating?slab?track?with?rubber?bearings??,o?/一浮置板?〇?I?/—鋼彈簧??/////?/V?/////////777///rr??基礎(chǔ)??圖1.4鋼彈簧浮置板軌道??Fig.?1.4?Steel?spring?floating?slab?track??5??
本文編號(hào):3322906
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