无砟轨道橡胶隔振支承方式对隔振效果的影响.pdf

《无砟轨道橡胶隔振支承方式对隔振效果的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、都市快轨交通·第24卷第2期2011年4月土建技术doi：10．3969／j．issn．1672。6073．2011．02．021无砟轨道橡胶隔振支承方式对隔振效果的影响艾山丁谷爱军(北京交通大学土木建筑工程学院北京100044)门l模型建立及参数选择lj摘要基于北京交通大学地下工程实验室的雷达lI2000型无砟隔振轨道结构，建立三维动力学有限元分1．1模型的建立li析模型；针对轨道板隔振垫层的不同支承方式，研究该雷达2000型减振轨道结构由钢筋混凝土板、橡胶l{轨道结构的动力传递特性和隔振效率，为其隔振设计、支承层、扣件以及钢轨等组成。与一般无砟轨道结构ll隔振层铺设方式以

2、及参数选择提供理论依据?类似，钢轨通过扣件固定在钢筋混凝土板上，并将整个lI关键词城市轨道交通无砟轨道橡胶隔振动力轨道板置于橡胶支承层上，以构成隔振系统。按下部lj传递特性隔振效率动力响应橡胶垫层支承方式的不同，可分为面支承、线支承以及ll中图分类号U213．2文章标志码A点支承方式轨道结构。；i文章编号1672—6073(20l1)02—0089—04由于机车车辆在轨道结构运行时所产生的激励频Lj段较宽，且对于轨道结构的隔振问题，一般更关心其低在轨道交通振动问题日益被关注的今天，无砟频动力特性，所以笔者分别针对橡胶垫层3种不同的隔振轨道结构在国外已经得到大范围的铺设运营。支

3、承方式，利用谐振分其中，浮置板式轨道结构的减振效果良好，可有效析，对钢轨施加频率范削弱城市轨道交通运行过程中所产生的振动。浮围为0～256Hz的外界置板式轨道结构大体可分为两类：橡胶支承和钢弹激励，以研究轨道结构簧支承浮置板。目前，我国对钢弹簧浮置板研究较的动力特性和隔振效多_1，而对于隔振垫层的无砟隔振轨道结构及其果。计算模型如图1隔振性能的研究较少_6J，对该种轨道结构隔振层的所示图1计算模型示意铺设方式、参数以及振动特性与隔振效果还并不十在有限元模型中，将钢轨视为欧拉梁，用Beam3来分清楚。模拟；将扣件视为线性弹簧一阻尼单元，用Combinl4来笔者基于北京交通大学地

4、下工程实验室的雷达模拟；将钢筋混凝土轨道板视为实体单元，用Solid452000型无砟隔振轨道结构，建立了三维动力学有限元来模拟，并采用映射网格划分的方法将其划分为六面分析模型，借助于ANSYS分析软件，针对橡胶隔振垫体单元；将橡胶支承垫层用Solid45来模拟，也将其划层的不同支承方式，以及不同激振频率，计算分析了分为六面体单元。该轨道结构的动力传递特性、隔振效率以及动力1．2计算参数的选择响』立。采用60kg／m钢轨，实验室轨道板尺寸为7．0mx3．5ITIX0．4m；扣件刚度为4X10N／m，阻尼为3X10收稿日期2010‘07。13修回日期2010。07。30N·s／

5、m，扣件间距为0．65m；轨道板密度为2．6X10作者简介艾山丁。女，硕士，从事轨道交通减振研究，xinghuoshi@hotmailCOrnkg／Ill，弹性模量为3．5X10mN／m，泊松比为0．176，谷爱军，女，副教授，导师，从事轨道结构研究。基础刚度为8．5X10mN／m；橡胶垫层密度为1．3×10都市快轨交通·第24卷第2期2011年4月kg／m，弹性模量为1．7MPa，泊松比为0．47，厚度为0．02nl。所采用的各项参数均经过多次试算与调整，并与锤击测试的结果进行比对后最终确定。槲耧蜷选取橡胶垫层的3匿种不同支承方式进行分析，面支承、线支承以及点支承方式的轨道

6、结构图2面支承方式隔振轨道分析模型如图2～图4结构分析模型图5橡胶垫层弹性模量对隔振效率的影响所示。15Hz的激振力起到衰减作用，对频率大于102Hz的激振力，隔振效率达到90％。所以，橡胶垫层弹性模量的减小，可以降低轨道结构的第一阶固有频率，有效地扩大隔振频段范围，提高隔振效率。2．2橡胶垫层泊松比的影响图3线支承方式隔振轨道图4点支承方式隔振轨道以面支承方式的轨道结构为例，探讨橡胶垫层的结构分析模型结构分析模型泊松比对轨道结构隔振效率的影响(见图6)。2隔振效率分析在轨道板几何尺寸基本确定的情况下，其质量变化幅度不大，所以，本文主要讨论橡胶垫层的不同支承方式，以及其弹性模

7、量、泊松比对轨道结构振动特性的较影响。蜷窿在轨道结构的各阶振型中，第一阶振型对其隔振效果的贡献非常大，所以本文主要讨论轨道结构低频范围的振动特性。评价结构物振动特性的一个重要指标为隔振效图6橡胶垫层泊松比对隔振效率的影响率，因此可利用隔振效率来评价其隔振性能。按照隔振效率的定义，To=1一r，，。其中，为隔由计算结果可知，随着橡胶垫层泊松比的减小，轨振效率，为有隔振器时传给基础的力与无隔振器时道结构第一阶固有频率减小，隔振频段范围扩大。当传给基础的力的比值。橡胶垫层泊松比为0．47时，该轨道结构对频率大