【摘要】：近年來,為了解決城市居民出行問題和推動城市生態(tài)文明建設(shè),低碳環(huán)保并具有較大載客量的現(xiàn)代有軌電車得到了迅猛的發(fā)展,但由于有軌電車穿行于城市人口密集區(qū),其運行時產(chǎn)生的環(huán)境振動問題引起了人們的廣泛關(guān)注,為了減小環(huán)境振動對軌道沿線附近居民及建筑物的影響,有軌電車地面線軌道結(jié)構(gòu)采用了高分子彈性材料包覆鋼軌軌腰并在軌道上方覆土種植草坪以期達(dá)到減振的效果,從理論上分析表明鋼軌彈性包覆材料對減振降噪具有效果,但是在實際工程運用中該材料能發(fā)揮多大的作用尚未明確。為此,本文基于合作項目——“廣州市海珠區(qū)環(huán)島新型有軌電車試驗段振動噪聲測試與評估”,開展了關(guān)于鋼軌彈性包覆材料減小環(huán)境振動的性能研究,主要的開展工作如下:(1)首先探究在相同時速下,根據(jù)時域、頻譜分析以及振級分析結(jié)果對比有軌電車載人以及空載的情況下運行產(chǎn)生的環(huán)境振動差異性;其次探究不同地質(zhì)條件以及地基處理方式對地面環(huán)境振動傳播規(guī)律的影響。分析結(jié)果表明:在探究不同鋼軌彈性包覆材料的減振性能時,有軌電車載人與否對分析結(jié)果無明顯影響作用而地質(zhì)條件和不同地基處理方式對有軌電車運行時誘發(fā)的地面環(huán)境振動有較大的影響。(2)對不同工況下的實測環(huán)境振動數(shù)據(jù)進行分析,對比不同截面形狀鋼軌包覆材料的減振效果,分析結(jié)果表明:不同形狀的包覆材料減振效果有限,僅對距軌道中心線8m內(nèi)環(huán)境振動有影響作用,且對低頻振動有較好的減振效果,當(dāng)列車提速時,距軌道8m內(nèi)體現(xiàn)了對環(huán)境振動的增加有抑制作用,但是當(dāng)距離超過16m后不同鋼軌彈性包覆材料的減振作用不明顯。(3)基于ANSYS軟件整體環(huán)境建立不同工況的軌道結(jié)構(gòu)-土體三維有限元模型,通過合理設(shè)置模型參數(shù)并分析不同列車移動荷載模擬方法,最終研究數(shù)值模擬環(huán)境下不同彈性包覆材料的減振性能并與實測值進行對比,分析結(jié)果表明:包覆材料的減振效果模擬值與實測值較為吻合,對比驗證了包覆材料僅對軌道近端環(huán)境振動有較明顯的減振效果,且對減小低頻振動作用較大,包覆材料的截面形狀對環(huán)境振動的傳播規(guī)律產(chǎn)生了影響,對比驗證了不同的地質(zhì)條件對于地面環(huán)境振動的傳播有較大影響。(4)在已建好的鋼軌彈性包覆材料軌道結(jié)構(gòu)-土層三維有限元模型的基礎(chǔ)上分析包覆材料參數(shù)(主要包括彈性模量和阻尼損耗因子)及其他因素對減小有軌電車誘發(fā)的環(huán)境振動的影響。分析結(jié)果表明:修改包覆材料參數(shù)僅能影響軌道結(jié)構(gòu)的振動,對于傳播至軌道外部的環(huán)境振動并無影響作用;在軌道結(jié)構(gòu)鋼軌軌腰敷設(shè)彈性包覆材料并且在軌道上方覆土,能有助于減小環(huán)境振動;在距軌道一定距離處設(shè)立合理深度的排水溝能夠有效地降低環(huán)境振動。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U213.2;U492.433

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2800862