輪軌振動與噪聲輻射研究.pdf

1、隨著城市交通矛盾的日益突出，軌道交通以其快速、準時、運量大的優(yōu)點正被各大城市所接受，發(fā)展城市軌道交通的客運方案已經(jīng)在國內(nèi)得到普遍的認同。由于軌道交通一般都在人口稠密地帶運行，列車運行對環(huán)境的影響越來越引起人們的關注，地面輪軌運行時的振動噪聲和地下鐵道產(chǎn)生的振動對建筑物的影響又是世界各國普遍重視的一個問題。 地鐵列車運營時產(chǎn)生的振動和噪聲, 均來自于輪軌系統(tǒng)中各結構不同頻率的振動。這些振動, 一部分通過空氣或周邊結構物的反射, 以

2、噪聲的形式擴散；另一部分, 主要是低頻振動, 則通過軌道結構向軌下基礎及周邊建筑物傳播, 對地面建筑物產(chǎn)生影響。當前對地鐵軌道采取的減振措施主要有緩沖減振和隔離減振,緩沖減振通常是把鋼軌、扣件和軌枕等用彈性體來緩沖衰減車輛運行傳來的振動；隔離減振是把軌道道床與結構基礎用彈性體整體隔離車輛運行傳來的振動。其中隔離減振的浮置板結構在現(xiàn)今此類減振結構中效果最明顯，浮置板減振結構的參數(shù)設計對地鐵減振水平產(chǎn)生很大影響。浮置板各減振層的剛度、阻尼和

3、軌道的固有頻率將是浮置板減振效果的關鍵。由于鋼軌結構龐大，列車運行對鋼軌作用環(huán)境復雜，難以通過簡單的數(shù)值計算反映真實的運行情況，近年來有限元的發(fā)展和相關軟件的完善，為我們解決此類問題提供了一種方法。 本文主要是通過有限元仿真計算，分析輪軌振動與噪聲傳播的主要途徑，并從控制噪聲與振動源、隔離噪聲輻射等方面提出城市軌道交通中減振降噪的控制措施。計算分析了不同參數(shù)浮置板軌道系統(tǒng)的固有頻率、動態(tài)激勵下瞬態(tài)仿真分析和浮置板軌道應用于高架橋

4、梁振動分析。 模態(tài)分析用于確定設計結構的振動特性(固有頻率和振型)，它們是承受動態(tài)載荷結構設計中的重要參數(shù)。浮置板自振頻率對浮置板的減振效果至關重要，所以對浮置板頻率變化規(guī)律的了解也就相當重要。根據(jù)浮置板的具體應用情況本文分別建立了長型浮置板（18m）和短型浮置板（3.6m），分別考察各層隔振器的剛度和阻尼變化對浮置板自振頻率的影響，對浮置板進行了不同工況的模態(tài)分析。 瞬態(tài)動力學分析(亦稱時間歷程分析)，是用于確定承受任

5、意的時間變化的結構動力學響應的一種方法，用瞬態(tài)動力學分析確定結構在靜載荷、瞬態(tài)載荷和簡諧載荷的任意組合下的隨時間變化的位移，應變，應力及力。瞬態(tài)動力學分析對存在慣性力和阻尼作用的系統(tǒng)分析比較精確。瞬態(tài)動力學分析直接確定浮置板隔振參數(shù)剛度、阻力、浮置板質(zhì)量等的選擇情況，這些參數(shù)對工程應用具有很大的參考價值。 城市軌道交通中有很大部分采用地面高架的行駛方式，列車開過的時候產(chǎn)生噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。列車在橋上運行時所產(chǎn)生的振動