高架钢弹簧浮置板轨道减振特性分析

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文高架钢弹簧浮置板轨道减振特性分析学位申请人：程珊学科专业：道路与铁道工程指导教师：刘林芽教授副指导教师：王少锋讲师答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华

2、东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要高架钢弹簧浮置板轨道减振特性分析摘要城市轨道交通中

3、高架线凭借其高效率、安全可靠、建设投入小、运营维护费用少等显著优点成为重要轨道线路形式。但由于高架轨道直接暴露在环境中，当地铁列车运行的时候，居住在附近的人们因经常受到振动噪声的干扰而十分苦恼，为解决这一问题人们设计出了多种减振轨道，本文选用其中减振性能较好的钢弹簧浮置板轨道作为研究对象进行研究。本文的主要研究工作如下：1.依据有限元原理、车辆—轨道—桥梁耦合振动理论，分别建立了浮置板轨道箱型梁有限元模型和车桥耦合模型，采用联合仿真的方法实现车桥耦合，获取轮轨激振力，探讨箱型梁桥的自振特性以及在地铁列车荷载作用下的瞬态特性，分析箱型梁的振动响应。2.基于建立的箱型梁有限元模型，采用Blo

4、ckLanczos模态提取方法对其进行了自振分析，并分析了钢弹簧刚度、钢弹簧间距、浮置板密度和扣件刚度对高架钢弹簧浮置板轨道固有频率的影响。结果表明：浮置板轨道的钢弹簧刚度、间距、浮置板密度对系统的固有频率的影响较为明显，钢弹簧刚度和间距对于系统低阶频率的影响要大于对高阶频率的影响，在对浮置板轨道进行固有频率的研究时可以通过适当增大其密度的方法来降低固有频率从而减小振动水平，但必须满足轨道结构安全稳定等条件。因浮置板轨道系统的频率特性几乎不受扣件刚度变化的影响，所以可以不用对其进行深入研究。3.通过对高架钢弹簧浮置板轨道和普通轨道的振动响应的对比分析，可看出高架钢弹簧浮置板轨道相比于普通

5、轨道对箱型梁桥的减振效果非常明显，且是通过增大钢轨和轨道板的振动水平来达到降低桥梁的振动的，也充分说明了在对振动噪声要求严格的特殊地段高架，浮置板轨道毋庸置疑的成为了比较好的优良选择。4.本文以高架钢弹簧浮置板轨道为主要研究对象，利用加速度振级作为指标来评价钢弹簧刚度、间距、浮置板密度、扣件刚度等参数对轨道—桥梁系统振动特性的影响规律，并对钢弹簧刚度对浮置板轨道传递函数的影响做了分析。得到结论如下：钢弹簧刚度是影响浮置板轨道系统振动水平不可忽视的重要参数，在1~10Hz频率范围内浮置板的振动水平总体上随钢弹簧刚度的增大而减小，在10~100Hz频率范围内，轨道中心线、翼缘、腹板、梁底的振

6、动水平随着钢弹簧刚度的减小而减小。钢弹簧刚度的变化对传递函数的影响比较明显，钢弹簧刚度越小，浮置板到翼缘、腹板、底板的竖向传递函数值越小。在4~8Hz范围内，当钢弹簧间距增大时，浮置板的振动水平也跟随着增大，在10I摘要~100Hz范围内，所选取的箱梁结构各振动输出点的振动水平反而因钢弹簧间距的增大而减小。浮置板密度变化对钢轨、浮置板、桥梁的振动水平都影响不大，但总体上是随着钢弹簧密度得增大而减小的。在1~50Hz频率范围内，扣件刚度的变化几乎对桥梁各拾取点的振动水平无明显影响。在50~200Hz范围内，各拾取点的振动水平总体上随着扣件刚度的增大而增大，且钢轨振动水平受扣件刚度变化的影响

7、要大于桥梁上各振动输出点。关键词：轨道交通;箱型桥梁;浮置板轨道;模态分析;振动响应;有限元IIAbstractAnalysisoftheVibrationReductionCharacteristicsofSteelSpringFloatingSlabTrackABSTRACTWithitshighefficiency,safetyandreliability,smallinvestmentinconstructionandlow