城市軌道交通不同地鐵軌道結(jié)構(gòu)動力特性研究.pdf

1、在促進城市化發(fā)展的過程中，為解決日益嚴重的城市公共交通問題，我國開始大力發(fā)展以地鐵為主要結(jié)構(gòu)型式的城市軌道交通。隨著地鐵的不斷建設(shè)，由地鐵運行所產(chǎn)生的振動及噪聲問題逐漸被人們所重視，減振隔振軌道結(jié)構(gòu)的不斷研究發(fā)展使得地鐵軌道結(jié)構(gòu)存在多樣化。本文根據(jù)地鐵軌道減振類型的不同，基于 ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件，對地鐵中不同減振類型的軌道結(jié)構(gòu)分別建立車輛—軌道耦合系統(tǒng)垂向動力模型，以軌道結(jié)構(gòu)動力特性作為研究對象進行相關(guān)對比分析。本

2、文主要工作和研究內(nèi)容如下：
　　（1）在車輛—軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)耦合動力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)對車輛系統(tǒng)和軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的合理簡化和假定，基于 ANSYS/LS-DYNA有限元分析，分別建立普通道床、減振器扣件軌道、梯形軌枕和鋼彈簧浮置板四種不同減振類型軌道結(jié)構(gòu)的車輛—軌道耦合系統(tǒng)垂向動力有限元分析模型；根據(jù)非線性 H erz彈簧接觸理論等效處理輪軌間垂向接觸作用力，軌道不平順選取美國五級譜高低不平順作為輸入激擾進行相關(guān)計算。
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3、2）根據(jù)所建立的有限元分析模型，在行車速度80km/h，扣件剛度50000N/mm，扣件支承間距0.625m條件下，計算四種軌道結(jié)構(gòu)的動力特性并做對比分析，在地鐵運行過程中，軌道結(jié)構(gòu)均隨著車輛的接近和遠離呈現(xiàn)振蕩變化，軌道結(jié)構(gòu)減振措施增加，軌道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的幅值除位移指標隨著軌道結(jié)構(gòu)彈性的增大而增大外，加速度、力均相比于普通道床軌道結(jié)構(gòu)變小。
　?。?）通過車體加速度、輪軌相互作用力、輪重減載率對地鐵不同軌道結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性和安全性進

4、行動態(tài)性能評價，從振動加速度級和三分之一倍頻程對減振效果進行評價。車體加速度、輪軌相互作用力、輪重減載率主要受車輛軸重和軌道不平順的影響，四種軌道結(jié)構(gòu)相差不大，均在規(guī)范要求的允許范圍內(nèi)；減振效果根據(jù)減振程度的不同而變化，從小到大依次為普通道床、減振器軌道、梯形軌枕和鋼彈簧浮置板。
　?。?）分析了軌道參數(shù)的影響，從不同車速、扣件剛度、扣件阻尼、扣件間距計算出軌道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，得到不同參數(shù)對四種軌道結(jié)構(gòu)的影響，隨著車速的增大，軌道

5、結(jié)構(gòu)各項指標均呈現(xiàn)增加趨勢，扣件剛度的變化對鋼軌加速度和位移有著明顯的影響，剛度不宜過大，過大則使得鋼軌位移減小，使得輪軌嚴重磨損，過小則動位移加劇，會大大降低扣件壽命；阻尼的增大能夠有效地對鋼軌加速度進行“削峰”，使其幅值顯著減小，扣件間距的變化導(dǎo)致軌下剛度發(fā)生變化，扣件間距不宜過大，應(yīng)保持在合理的范圍之內(nèi)；枕下剛度、鋼彈簧剛度的增大能有效減小梯形軌枕、鋼彈簧浮置板的垂向位移，但位移差的增大，會嚴重降低扣件壽命。
　　通過本文的