城市軌道交通鋼彈簧浮置板軌道過(guò)渡段設(shè)置方法研究.pdf

1、現(xiàn)代社會(huì)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，由此帶來(lái)的交通擁堵問(wèn)題日漸突出。地鐵與輕軌交通以其運(yùn)量大、運(yùn)行準(zhǔn)時(shí)、乘坐方便舒適等優(yōu)勢(shì)成為緩解現(xiàn)代城市交通壓力，解決大城市交通堵塞的主要途徑。但是，地鐵車輛在運(yùn)行過(guò)程中伴有噪聲大振動(dòng)強(qiáng)等一系列動(dòng)力問(wèn)題，為此德國(guó)科學(xué)家提出了浮置板軌道這種軌道形式來(lái)解決此種問(wèn)題，并迅速在國(guó)際獲得推廣。本文就以城市軌道交通中一種適用于特殊減振地段的鋼彈簧式浮置板軌道結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，主要目的是通過(guò)分析研究其與普通整體道床過(guò)渡段處的設(shè)置

2、方法，為實(shí)際中過(guò)渡段的處理提出合理建議。
　　作為研究地鐵車輛-普通整體軌道與浮置板式軌道過(guò)渡段動(dòng)力特性的基礎(chǔ)，首先要對(duì)有砟軌道上車輛-軌道耦合系統(tǒng)垂向振動(dòng)的動(dòng)力特征有深入的了解，為此，本文首先詳細(xì)地介紹了車輛-軌道耦合系統(tǒng)的有限元建模方法和模態(tài)建模方法并分別利用這兩種方法編寫(xiě)了MATLAB仿真模擬程序，基于此程序，第三章對(duì)以上兩種動(dòng)力建模方法進(jìn)行了對(duì)比并驗(yàn)證了程序的正確性，得出主要結(jié)論：
　　對(duì)于車體加速度和車體位移，這兩

3、種方法具有很明顯的一致性。對(duì)于鋼軌位移兩者結(jié)果一致，在討論鋼軌加速度時(shí)，結(jié)果有差距卻相差較小。通過(guò)模態(tài)法求解的各部件動(dòng)態(tài)響應(yīng)的振動(dòng)范圍較之有限元法更加廣泛，精確度基本相當(dāng)。最重要的一點(diǎn)是模態(tài)法極大地減少了車輛-軌道耦合振動(dòng)方程的自由度數(shù)，并提高了運(yùn)算速度。模態(tài)法和有限元法在求解過(guò)程中難易程度基本相當(dāng)。
　　根據(jù)以上內(nèi)容，本文建立了地鐵車輛-浮置板軌道過(guò)渡段垂向振動(dòng)有限元模型，其中，車輛模型采用地鐵B型車，浮置板過(guò)渡段模型包括普通整

4、體道床模型、過(guò)渡段模型和鋼彈簧式浮置板軌道模型，模型中，鋼軌用Euler梁模型簡(jiǎn)化，浮置板軌道看作是支承在彈簧阻尼系統(tǒng)之上的自由梁，同時(shí)浮置板下選用A型(6.6MN/m)鋼彈簧。因?yàn)榈罔F列車運(yùn)行速度較慢所以軌道動(dòng)態(tài)不平順激勵(lì)采用美國(guó)五級(jí)譜。在閱讀了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出多種過(guò)渡方案，并通過(guò)MATLAB模擬仿真找出優(yōu)異的過(guò)度手段。最終結(jié)果如下：
　　(1)采用彈性支承塊式軌道過(guò)渡可以有效地解決由基礎(chǔ)剛度不平順帶來(lái)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，其中長(zhǎng)