地铁曲线地段环境振动预测及控制研究

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随着城市化进程的加快,交通拥堵问题越发凸显。相比于道路交通,地铁具有运量大、占地小等优势,因此,越来越多的线路被修建。随着地铁线网的增加,列车运行引起的振动污染问题愈发严重。国内外的许多学者对地铁在直线线路引发的环境问题做了大量研究,然而我们对地铁曲线线路的“病害问题”知之甚少,因此,对地铁曲线线路的振动特性进行研究很有必要。本文以国内某地铁线路曲线地段为研究对象,首先,对其振动源强、沿线环境振动、轨道几何形位、道床脱空及波磨状况进行了测试分析。再以现场调研情况为基础,建立了车辆+轨道刚柔耦合模型、轨道+隧道+土体振动预测模型。接着通过将计算结果与测试结果进行对比,对该数值模型的准确性进行了验证。然后,对几组典型工况下的振动响应进行计算。最后,依据计算分析的结果提出了几种切实可行的振动控制方法。本文主要工作内容如下:1、对国内外环境振动问题的研究进行了总结,并介绍了几种最为普遍的振动预测方法。2、根据相关标准,首先对典型断面的振动源强和沿线环境振动进行了测试,并对其时域数据和频谱特性进行了分析;然后对轨道几何形位、道床脱空及波磨状况进行了现场实测,并对轨道结构的服役状况进行了分析。3、依据现场调研情况,利用Simpack和Ansys软件建立了车辆+轨道刚柔耦合模型、轨道+隧道+土体有限元模型;并计算了一组典型工况下的振动响应,将计算结果与前面的测试结果进行对比,验证模型的准确性。4、设置了几组不同的工况,计算分析了车速、波磨、扣件刚度等参数对振动源强和沿线环境振动衰减规律的影响。5、通过对几个关键参数进行计算分析,选出较优的减振工况,并依据选定结果确定可行的振动。
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