地鐵橡膠浮置板軌道橡膠墊頻變動(dòng)力特性及其對(duì)環(huán)境振動(dòng)的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 14:13
地鐵作為一種高效便捷的出行方式,在促進(jìn)城市快速發(fā)展的同時(shí),其運(yùn)營(yíng)時(shí)所誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題也備受大量學(xué)者關(guān)注。因此,設(shè)置合理的減振隔振措施變得刻不容緩。地鐵中的減振措施形式有多種類型,橡膠浮置板軌道因其良好的減振性能及較高的性價(jià)比而受到廣泛應(yīng)用。然而,影響地鐵環(huán)境振動(dòng)預(yù)測(cè)精度的因素諸多,除了模型中土體動(dòng)參數(shù)取值外,還有列車荷載以及軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)等。橡膠等高分子材料的動(dòng)力行為與激振頻率顯著相關(guān),而在以往環(huán)境振動(dòng)研究中大多將彈性膠墊視為常量彈簧-阻尼系統(tǒng)。為了更加準(zhǔn)確科學(xué)地預(yù)測(cè)地鐵沿線周邊的環(huán)境振動(dòng)水平,有必要對(duì)橡膠浮置板軌道中膠墊的頻變動(dòng)力特性進(jìn)行系統(tǒng)研究分析。本文以地鐵中常用的橡膠浮置板減振軌道為研究對(duì)象,首先,測(cè)試并表征了扣件膠墊與浮置板下減振墊隨頻率非線性變化的黏彈性動(dòng)力特性。其次,建立地鐵車輛-浮置板軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)頻域模型,分析考慮膠墊頻變特性對(duì)軌道結(jié)構(gòu)自振特性及傳遞衰減的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了其對(duì)輪軌系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的影響。最后,基于有限元方法建立地鐵隧道–土層頻域預(yù)測(cè)模型,分析了膠墊頻變特性對(duì)環(huán)境振動(dòng)的影響規(guī)律。主要內(nèi)容如下:(1)利用配有溫度箱的萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī),結(jié)合溫...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 地鐵軌道減振措施的研究現(xiàn)狀
1.2.1 扣件方面
1.2.2 軌枕方面
1.2.3 道床方面
1.3 地鐵環(huán)境振動(dòng)預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.1 預(yù)測(cè)方法方面
1.3.2 預(yù)測(cè)模型方面
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 橡膠墊頻變動(dòng)力特性測(cè)試與理論表征
2.1 橡膠墊頻變動(dòng)力特性測(cè)試與表征
2.1.1 試驗(yàn)對(duì)象與設(shè)備
2.1.2 試驗(yàn)方案
2.1.3 定頻變溫動(dòng)力特性測(cè)試結(jié)果
2.1.4 頻變動(dòng)力特性預(yù)測(cè)與表征
2.2 扣件彈性墊板頻變動(dòng)力特性測(cè)試與表征
2.2.1 試驗(yàn)對(duì)象與設(shè)備
2.2.2 試驗(yàn)方案
2.2.3 定頻變溫動(dòng)力特性測(cè)試結(jié)果
2.2.4 頻變動(dòng)力特性預(yù)測(cè)與表征
2.3 本章小結(jié)
第3章 橡膠墊頻變特性對(duì)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性影響
3.1 橡膠減振墊諧響應(yīng)分析模型
3.1.1 模型介紹
3.1.2 模型參數(shù)
3.1.3 計(jì)算工況
3.2 橡膠浮置板軌道結(jié)構(gòu)的垂向振動(dòng)傳遞特性
3.2.1 扣件膠墊頻變特性的影響
3.2.2 板下減振墊頻變特性的影響
3.2.3 綜合考慮扣件膠墊和板下減振墊頻變特性的影響
3.3 橡膠浮置板軌道結(jié)構(gòu)的縱向振動(dòng)衰減特性
3.3.1 扣件膠墊頻變特性的影響
3.3.2 板下減振墊頻變特性的影響
3.3.3 綜合考慮扣件膠墊和板下減振墊頻變特性的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 橡膠墊頻變特性對(duì)車軌耦合隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1 車輛-橡膠浮置板軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型及頻域求解方法
4.1.1 物理模型
4.1.2 數(shù)學(xué)模型
4.1.3 隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)求解
4.2 模型參數(shù)
4.2.1 車輛系統(tǒng)參數(shù)
4.2.2 軌道系統(tǒng)參數(shù)
4.3 橡膠墊頻變特性對(duì)輪軌系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)影響分析
4.3.1 對(duì)輪軌接觸的影響
4.3.2 對(duì)車輛系統(tǒng)的影響
4.3.3 對(duì)軌道系統(tǒng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 橡膠墊頻變特性對(duì)環(huán)境振動(dòng)的影響分析
5.1 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法
5.1.1 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介
5.1.2 模態(tài)疊加法
5.2 地鐵環(huán)境振動(dòng)有限元頻域預(yù)測(cè)模型
5.2.1 隧道-地層有限元頻域預(yù)測(cè)模型
5.2.2 荷載激勵(lì)的縱向線性等效
5.2.3 模型計(jì)算參數(shù)
5.3 環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及控制標(biāo)準(zhǔn)
5.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3.2 控制標(biāo)準(zhǔn)
5.4 橡膠墊頻變特性對(duì)地面環(huán)境振動(dòng)影響分析
5.4.1 扣件膠墊頻變特性的影響
5.4.2 浮置板下減振墊頻變特性的影響
5.4.3 綜合考慮扣件膠墊及浮置板下減振墊頻變特性的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
本文主要工作及結(jié)論
有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型橡膠浮置板軌道安全性能試驗(yàn)研究[J]. 張馳易. 鐵道建筑. 2018(05)
[2]橡膠墊浮置板軌道變形控制及減振分析[J]. 陳鵬,辛濤. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]城市軌道交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)振動(dòng)預(yù)測(cè)模型對(duì)比分析[J]. 曹宇靜. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(02)
[4]浮置板板下膠墊的溫變特性及其對(duì)輪軌系統(tǒng)的影響[J]. 葛輝,吳夢(mèng)瑤,劉子煊,楊麒陸,王平. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(03)
[5]扣件膠墊剛度頻變的車輛-軌道耦合時(shí)變隨機(jī)振動(dòng)擴(kuò)展辛分析[J]. 韋凱,楊帆,王平,張攀. 工程力學(xué). 2016(12)
[6]板下減振墊對(duì)橡膠浮置板軌道減振性能的影響[J]. 金浩,劉維寧,周順華. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]北京地下直徑線橡膠浮置板道床力學(xué)分析[J]. 王偉華. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(03)
[8]扣件膠墊剛度的頻變性對(duì)地鐵隧道環(huán)境振動(dòng)的影響[J]. 韋凱,楊帆,王平,肖軍華. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]ABAQUS動(dòng)力無(wú)限元人工邊界研究[J]. 戚玉亮,大塚久哲. 巖土力學(xué). 2014(10)
[10]杭州地鐵1號(hào)線浮置板軌道減振效果對(duì)比分析[J]. 張莉,劉鵬輝,楊宜謙,王巍. 鐵道建筑. 2013(10)
博士論文
[1]CRTS Ⅰ型雙塊式無(wú)砟軌道振動(dòng)頻域與波導(dǎo)特性研究[D]. 代豐.西南交通大學(xué) 2016
[2]基于敏感度的地鐵列車振動(dòng)環(huán)境影響預(yù)測(cè)及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系研究[D]. 馬蒙.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]地鐵隧道環(huán)境振動(dòng)三維頻域算法及其參數(shù)敏感性分析[D]. 梁迎春.西南交通大學(xué) 2017
[2]新型橡膠隔振器浮置板軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)[D]. 黃慧超.西南交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3189837
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 地鐵軌道減振措施的研究現(xiàn)狀
1.2.1 扣件方面
1.2.2 軌枕方面
1.2.3 道床方面
1.3 地鐵環(huán)境振動(dòng)預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.1 預(yù)測(cè)方法方面
1.3.2 預(yù)測(cè)模型方面
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
第2章 橡膠墊頻變動(dòng)力特性測(cè)試與理論表征
2.1 橡膠墊頻變動(dòng)力特性測(cè)試與表征
2.1.1 試驗(yàn)對(duì)象與設(shè)備
2.1.2 試驗(yàn)方案
2.1.3 定頻變溫動(dòng)力特性測(cè)試結(jié)果
2.1.4 頻變動(dòng)力特性預(yù)測(cè)與表征
2.2 扣件彈性墊板頻變動(dòng)力特性測(cè)試與表征
2.2.1 試驗(yàn)對(duì)象與設(shè)備
2.2.2 試驗(yàn)方案
2.2.3 定頻變溫動(dòng)力特性測(cè)試結(jié)果
2.2.4 頻變動(dòng)力特性預(yù)測(cè)與表征
2.3 本章小結(jié)
第3章 橡膠墊頻變特性對(duì)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性影響
3.1 橡膠減振墊諧響應(yīng)分析模型
3.1.1 模型介紹
3.1.2 模型參數(shù)
3.1.3 計(jì)算工況
3.2 橡膠浮置板軌道結(jié)構(gòu)的垂向振動(dòng)傳遞特性
3.2.1 扣件膠墊頻變特性的影響
3.2.2 板下減振墊頻變特性的影響
3.2.3 綜合考慮扣件膠墊和板下減振墊頻變特性的影響
3.3 橡膠浮置板軌道結(jié)構(gòu)的縱向振動(dòng)衰減特性
3.3.1 扣件膠墊頻變特性的影響
3.3.2 板下減振墊頻變特性的影響
3.3.3 綜合考慮扣件膠墊和板下減振墊頻變特性的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 橡膠墊頻變特性對(duì)車軌耦合隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)影響
4.1 車輛-橡膠浮置板軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型及頻域求解方法
4.1.1 物理模型
4.1.2 數(shù)學(xué)模型
4.1.3 隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)求解
4.2 模型參數(shù)
4.2.1 車輛系統(tǒng)參數(shù)
4.2.2 軌道系統(tǒng)參數(shù)
4.3 橡膠墊頻變特性對(duì)輪軌系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)影響分析
4.3.1 對(duì)輪軌接觸的影響
4.3.2 對(duì)車輛系統(tǒng)的影響
4.3.3 對(duì)軌道系統(tǒng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 橡膠墊頻變特性對(duì)環(huán)境振動(dòng)的影響分析
5.1 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法
5.1.1 穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介
5.1.2 模態(tài)疊加法
5.2 地鐵環(huán)境振動(dòng)有限元頻域預(yù)測(cè)模型
5.2.1 隧道-地層有限元頻域預(yù)測(cè)模型
5.2.2 荷載激勵(lì)的縱向線性等效
5.2.3 模型計(jì)算參數(shù)
5.3 環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及控制標(biāo)準(zhǔn)
5.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)
5.3.2 控制標(biāo)準(zhǔn)
5.4 橡膠墊頻變特性對(duì)地面環(huán)境振動(dòng)影響分析
5.4.1 扣件膠墊頻變特性的影響
5.4.2 浮置板下減振墊頻變特性的影響
5.4.3 綜合考慮扣件膠墊及浮置板下減振墊頻變特性的影響
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
本文主要工作及結(jié)論
有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型橡膠浮置板軌道安全性能試驗(yàn)研究[J]. 張馳易. 鐵道建筑. 2018(05)
[2]橡膠墊浮置板軌道變形控制及減振分析[J]. 陳鵬,辛濤. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]城市軌道交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)振動(dòng)預(yù)測(cè)模型對(duì)比分析[J]. 曹宇靜. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(02)
[4]浮置板板下膠墊的溫變特性及其對(duì)輪軌系統(tǒng)的影響[J]. 葛輝,吳夢(mèng)瑤,劉子煊,楊麒陸,王平. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(03)
[5]扣件膠墊剛度頻變的車輛-軌道耦合時(shí)變隨機(jī)振動(dòng)擴(kuò)展辛分析[J]. 韋凱,楊帆,王平,張攀. 工程力學(xué). 2016(12)
[6]板下減振墊對(duì)橡膠浮置板軌道減振性能的影響[J]. 金浩,劉維寧,周順華. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]北京地下直徑線橡膠浮置板道床力學(xué)分析[J]. 王偉華. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2016(03)
[8]扣件膠墊剛度的頻變性對(duì)地鐵隧道環(huán)境振動(dòng)的影響[J]. 韋凱,楊帆,王平,肖軍華. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]ABAQUS動(dòng)力無(wú)限元人工邊界研究[J]. 戚玉亮,大塚久哲. 巖土力學(xué). 2014(10)
[10]杭州地鐵1號(hào)線浮置板軌道減振效果對(duì)比分析[J]. 張莉,劉鵬輝,楊宜謙,王巍. 鐵道建筑. 2013(10)
博士論文
[1]CRTS Ⅰ型雙塊式無(wú)砟軌道振動(dòng)頻域與波導(dǎo)特性研究[D]. 代豐.西南交通大學(xué) 2016
[2]基于敏感度的地鐵列車振動(dòng)環(huán)境影響預(yù)測(cè)及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系研究[D]. 馬蒙.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]地鐵隧道環(huán)境振動(dòng)三維頻域算法及其參數(shù)敏感性分析[D]. 梁迎春.西南交通大學(xué) 2017
[2]新型橡膠隔振器浮置板軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)[D]. 黃慧超.西南交通大學(xué) 2015
本文編號(hào):3189837
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