Dynamic analysis of rail transit elevated bridge with ladder track

In this paper,a dynamic analysis model of an elevated bridge with ladder tracks under moving train load is established.The whole process of a train running through an elevated bridge at different speeds is simulated.The dynamic responses of the elevated bridge with ladder track and the running safety and comfort index of train vehicles are evaluated.Compared with the dynamic responses of an elevated bridge with ordinary nonballasted slab track,the ladder track’s effect on reducing the vibration of an elevated bridge is analyzed.The analysis results show that the ladder track has good vibration reduction characteristics as compared to ordinary non-ballasted track.

某地铁U型梁结构辐射噪声分析预测及其降噪研究

城市轨道交通成为人们出行的主要交通方式,轨道交通噪声产生的问题有待解决。文章以某城市地铁线路为研究对象,现场实测列车经过时产生的振动和噪声,主要分析U型梁振动产生的低频结构辐射噪声并建立声学预测模型。在分析实测数据同时对减振降噪措施效果进行了分析,由于结构辐射噪声主要在低频段,故振动分析频段为4~200 Hz,结构辐射噪声分析频段为20~200 Hz。结果表明,梁体振动与辐射噪声有很强的关联性,变化规律基本一致;安装钢轨波导消振吸声器前后,底板振级和辐射声压级都降低5~8 dB左右,有明显减振降噪作用;U型梁结构振动的辐射噪声在梁体周围的传播有很强的指向性,梁体正上方与正下方声压级最大,但腹板外侧声压级相对较小。

声学边界对轨道交通桥上浮置板振动声辐射预测的影响研究

城市轨道交通运行带来的振动噪声问题已得到广泛关注,轨道结构车致振动声辐射的研究不断展开。然而目前在车致桥上轨道结构自身声辐射研究时声学边界问题的影响还需进一步研究,本文基于车辆-轨道-桥梁相互作用理论,采用有限元-边界元方法系统地分析了地面反射和槽型梁桥遮蔽效应两种不同声学边界条件对城市轨道交通桥上轨道结构声辐射规律的影响,研究结果表明,声学边界对于城市轨道交通轨道结构振动声辐射预测具有较大影响,槽形梁桥遮蔽效应在降低浮置板声辐射桥下方传播的同时会使桥梁上方声辐射水平得到增强,地面反射会使浮置板振动声辐射在声场内形成多个带状声压放大区域。

城市轨道交通高架桥梯形轨枕轨道降噪性能试验分析

通过在北京地铁5号线高架桥梯形轨枕轨道试验段上进行的现场噪声测试,对比分析列车通过梯形轨枕轨道和普通板式轨道时桥梁附近的噪声,研究梯形轨枕轨道的噪声频谱特性及随列车速度变化的规律。测试结果表明:梯形轨枕轨道的降噪能力明显优于普通板式轨道,从时域看,噪声随着列车速度的增加而增加,但是梯形轨枕轨道的噪声值比普通板式轨道低;从频域看,噪声主要集中在60～4 000 Hz范围内,在轨道附近测点和25 m处测点处以1 000 Hz以上的高频轮轨噪声为主,在梁底测点处100～150 Hz范围内的低频结构噪声占很大比重;在1～4 Hz和30～1 000 Hz频域范围内,梯形轨枕轨道的噪声比普通板式轨道平均低6 dB;在4～30及1 000 Hz以上频域范围,2种轨道的噪声水平相当。

基于频域和时域振动模型的轨道交通桥梁噪声预测对比分析

分别采用基于模态叠加法的时域车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和基于移动粗糙度激励的频域耦合振动模型对某U型梁桥的动力响应进行仿真分析,对两种数值方法计算获得的轮轨力和桥梁振动加速度进行对比。然后分别结合2.5维声学边界元和三维声学边界元对两种振动模型的辐射噪声进行预测,并对比了两种模型获得的桥梁噪声频谱和空间分布规律。研究表明,两种模型获得的轮轨力基本相同,且峰值频率一致;考虑多车轮激励效应的频域振动模型和时域模型获得的桥梁振动加速度频谱较为吻合;基于两种振动模型预测的桥梁噪声频谱和声压空间分布吻合较好。

城市轨道交通高架桥曲率对半封闭式声屏障车致振动影响研究

以某城市轨道交通高架线为工程背景,实测列车在直线段和曲线段行驶时半封闭式声屏障的加速度响应,并对实测数据进行了时程和频谱分析。基于车-线-桥耦合振动理论,建立车-曲线桥-声屏障结构振动分析模型,对声屏障的振动进行仿真分析,并与实测数据对比以验证模型的准确性。基于数值模型分析了高架桥曲率对声屏障车致振动的影响规律,结果表明,城市轨道交通高架线曲线段半封闭式声屏障的车致振动响应大于直线段,以横向振动为主,优势频段为70~140 Hz,横向振动位移峰值与曲率呈线性正相关。研究得到了拟合公式,可近似计算不同曲率高架桥上半封闭式声屏障的振动响应。

城市轨道交通连续梁桥上无缝线路伸缩力计算

在总结既有文献的基础上,分析现场测试数据,根据梁轨相互作用原理,提出一种以边界和变形协调条件为基础来计算城市轨道交通连续梁上伸缩力的模型,解决了采用常量阻力无法得出城市轨道交通长连续梁伸缩力的问题。采用C++语言编程计算。

悬挂式单轨轨道梁伸缩装置选型研究

悬挂式单轨轨道梁集承重与走行机构功能于一身。以某悬挂式单轨试验线轨道梁为工程背景,在结构设计基础上采用对比分析的方法,研究伸缩装置作用并借鉴目前已有的伸缩装置形式,提出3种选型结构,分别探讨3种结构在梁上的设计方案,并详细讨论每种方案的优缺点。通过试验线现场安装调试和实车动态实测,结果表明:从生产工艺、安装、耐久性和工程造价方面来看,跨缝板和梳齿板方案略优,从行车舒适性和噪声水平方面看,无缝伸缩缝方案更好。本文为悬挂式单轨伸缩装置的选型与设计提供了验证与参考依据,未来还应紧密结合运营线的反馈情况,对其做进一步优化,满足悬挂式空轨桥梁建设的需要。

车辆-轨道-桥梁竖直耦合振动程序设计及仿真

为研究轨道交通车辆经过高架桥时的动态特性,以弹性支承块式无砟轨道为例,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了车辆-轨道-桥梁耦合系统的竖向振动矩阵方程,利用MATLAB软件编写了计算程序.数值算例验证了计算程序的可靠性.通过改变系统参数,探索了轨道不平顺、车辆速度和轨道结构竖向刚度对系统竖向振动响应的影响.结果表明：轨道振动频率分布在0～500 Hz范围内,以20 Hz以内的低频振动为主;桥梁振动频率分布在0～200Hz范围内,以一阶竖向弯曲振动为主;轨道不平顺所产生的轮轨高频冲击力可达轴重的3倍,是车辆-轨道-桥梁耦合系统重要激励源之一;轮轨力和轨道加速度响应对车速的变化敏感,车辆-轨道-桥梁耦合系统位移响应对车速的变化不敏感;扣件和支承块胶垫竖向刚度应根据设计要求在40～80 kN/mm之间进行合理匹配取值.

城际轨道交通桥梁梁端扣件节点间距研究

研究目的:建设城际轨道交通线,为节省土地全线基本以桥梁为主;为减少道砟粉尘影响环境,采用无砟轨道结构。当桥上采用CRTS I型板式无砟轨道时,受线路小曲线半径的影响,梁缝处扣件节点间距不能满足规范650 mm的要求,影响桥上无砟轨道设计方案的实施。通过研究,提出可行的设计方案,解决梁端扣件节点间距存在的问题。研究结论:通过分析研究钢轨挠度、梁缝处断轨时钢轨弹性挤开量、板端混凝土剪切应力的设计参数、设计工况及评判指标,对梁端扣件节点间距处的轨道结构进行了受力分析,得出梁端扣件节点间距突破规范规定,按725 mm控制的设计方案可行的结论,解决了桥上采用无砟轨道时梁端扣件节点间距制约轨道设计方案的难题。

浅谈无缝线路轨道的桥梁孔跨布置

无缝线路作为轨道交通的发展方向,需要轨下桥梁结构设计树立以人为本,满足高速列车旅客舒适性、轨道平顺性、安全性要求的设计理念。通过京沪高速铁路南京大胜关长江大桥孔跨布置设计与该桥无缝线路设计方案专题研究,表明在无缝线路轨道下合理的桥梁孔跨布置,能提供无缝线路较好的轨道受力条件。

城际轨道交通无砟轨道大跨度连续刚构桥后期徐变控制措施研究

针对广珠城际轨道交通工程容桂水道主桥(115+2×185+115)m大跨度预应力混凝土连续刚构,分析其在无砟轨道条件下的关键技术:研究C60高性能混凝土的配比、坍落度、抗侵蚀性、耐腐蚀性;按此配比,用从工地运来的材料(包括水泥、砂、石、粉煤灰、矿粉)制造试验梁,研究预应力混凝土梁的后期徐变特性及控制方法;在此基础上,提出在设计和施工两方面采取的针对性控制措施。

橡胶支座预制浮置板轨道静动力学研究

深圳地铁6号线设计采用双向预应力橡胶支座预制浮置板轨道,为解决轨道结构设计中所存在的预制板强度与系统减振效果两个核心技术问题,建立空间实体模型和车辆-轨道-桥梁耦合动力学模型。对预制板内部配筋进行检算,以保证结构安全;对系统动力学特性进行仿真模拟,以分析系统减振效果。研究结果表明:(1)预制板结构在复杂荷载作用下,能够满足承载力极限状态和正常使用极限状态设计要求;(2)在行车速度100 km/h条件下,橡胶支座预制浮置板板系统减振效果可达10~12 dB;(3)所采用的“静动结合”的检算方法,为深圳地铁6号线轨道设计提供理论支撑。

南京地铁宁天城际轨道交通区间桥梁设计

南京地铁宁天城际轨道交通工程全长45.2 km,其中高架区间全长约34 km,占全线总里程的75%。通过全面介绍葛长区间标准跨桥梁和重点桥梁桥式设计方案,为城市轨道交通高架区间桥梁标准跨梁型、墩型选择,小角度跨越市政道路,高架区间正线与出入段线合设和分设等设计常见问题提供有益的参考。

上海轨道交通浦江线高架车站建筑设计特点

秉承“以人为本、安全可靠、便捷换乘、节省投资”的设计理念,以上海轨道交通浦江线自动旅客运输(APM)系统为例,探索APM系统高架车站的设计理念。对浦江线的运营管理模式进行分析,确定与之相匹配的车站建筑设计标准。结合浦江线周边环境和客流特征,推荐标准站采用厅台同层、路中高架两层侧式站台车站,并对与既有地铁8号线接驳换乘的沈杜公路站展开换乘分析,提出相应的改造方案。为呼应车站形式“简约、轻盈、通透”的特点,建筑设计上将综合桥架与装修相融合,营造了现代简约的公共交通空间。

高架轨道交通减振措施研究

介绍了高架轨道交通产生的振动对周围环境的影响和环境振动控制标准,提出了高架轨道交通在规划设计阶段的减振技术路线,从轨道结构和桥梁结构2个方面阐述了减振技术措施。通过室内试验方法,验证了梯形轨枕轨道系统具有良好的减振性能。

轨道交通简支箱梁桥振动传递特性分析

基于某地铁高架线的简支箱型梁桥,建立轨道-桥梁振动传递特性分析模型,研究简支梁跨度、轨下刚度、桥上轨道结构形式以及箱型梁断面等因素对高架桥梁结构与噪声辐射相关的振动传递特性的影响。结果表明,简支梁跨度的变化不影响与噪声辐射相关的振动,而减振扣件可在90 Hz以上发挥减振降噪作用;加厚箱梁顶板和腹板能在一定程度上减小箱梁的振动和辐射噪声,用多腔室箱梁代替单箱室箱梁可显著减小振动及辐射噪声。分析结果可为城市轨道高架桥梁结构的设计和选择提供一定的理论参考依据。

路桥过渡段基床填料膨胀诱发无砟轨道上拱规律研究

无砟轨道路基膨胀诱发钢轨上拱是高铁建设运营面临的常见病害之一,路桥过渡段是路基膨胀病害的高发路段,为研究高铁路桥过渡段路基膨胀后钢轨上拱分布及路基结构变形规律。以一处典型过渡段路基膨胀工点为例,通过现场监测和室内试验判别轨道上拱情况及路基膨胀层位,并通过数值模拟计算研究路基基床膨胀对过渡段路基结构的影响规律。研究结果表明:水流下渗与基床填料中的蒙脱石作用是导致填料发生膨胀的主要诱因;桥梁对路基膨胀引起的钢轨上拱具有明显的阻隔效应,临近桥台侧钢轨上拱变化范围明显小于远离桥台侧;路桥过渡段基床填料膨胀率为0.08%时,钢轨上拱量达到无砟轨道钢轨上拱可调节临界值4 mm;临近桥台侧钢轨轴向应力峰值远大于远离桥台侧。

城市轨道交通双线桥上无缝线路挠曲力研究

针对城市轨道交通中新应用的双线U型梁和传统的双线箱型梁两种不同形式桥梁,用有限元法计算分析桥上无缝线路附加挠曲力及附加挠曲位移的分布,着重研究线路纵向阻力、桥梁跨度和桥墩刚度等参数变化对桥上无缝线路钢轨受力、桥墩受力及桥梁挠度的影响。研究结果表明,线路纵向阻力、桥梁跨度对钢轨挠曲力的影响较大,而桥墩纵向刚度对钢轨挠曲力的影响较小,为城市轨道交通设计提供理论参考依据。

轨道交通特大桥铺轨线形设计及其工程实践

针对先期施工预留轨道交通特大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥在荷载作用下变形较大,且与轨道交通设计线路纵断面线形不匹配的现状,根据梁面实测标高和桥梁设计变形,在既有线路设计纵断面基础上重新设计轨道施工时的纵断面即轨面控制标高。在满足限界、最小轨道设计高度等基本要求的同时,使新纵断面下的轨面线形及标高能够适应施工过程中、施工完成后和列车活载作用下的桥梁变形。目前工程已通车运营,现场轨道状态良好。