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.

梯形轨道系统动力特性及减振效果试验研究

采用锤击法,对梯形轨道系统(简称梯轨)进行动力特性试验。利用变时基传递函数细化分析方法,解决力信号时域波形精度与加速度信号频率分辨率之间的矛盾,提高低频脉冲频响分析精度。根据锤头材料的锤击特性和试验研究的频率范围,分别选择尼龙和钢制锤头进行梯轨模态和减振特性试验研究。结果表明:梯轨的低阶模态分布比较密集,基频为48.6Hz,前3阶模态的阻尼比较高,1阶阻尼比最大,达到6.64%;梯轨的工作频率约为50Hz,在梯轨工作频率之上1/3倍频程中心频率处,传递损失不随锤击力的大小而变化,梯轨的振动衰减系数为常数;梯轨具有较高的减振作用,在0～1000Hz频段传递损失在45dB左右。

梯子式轨道结构系统

介绍了梯子式轨道结构的基本理论、设计理念、应用前景,分析了应用这种轨道结构对线路、环境等的影响。

梯形轨道-普通整体道床过渡段布置方式研究

梯形轨道与普通整体道床的过渡部分,由于两种轨道结构形式的轨下基础刚度存在差异,从而影响行车平稳性和钢轨使用寿命。采用线性增加梯形轨道纵向轨枕下减振胶垫个数,作为梯形轨道-普通整体道床过渡段设置方式,建立车辆与过渡段轨道耦合动力学模型,分析不同过渡段设置方式钢轨垂向位移和车体垂向加速度的变化。计算表明,在两种轨道形式连接处梯形轨道的纵向轨枕下,采9个减振胶垫,以等间距0.625 m布置的过渡段设置方式较为合理。

有砟梯式轨枕轨道减振性能的理论分析与试验研究

为实验室铺设有砟、无砟两种梯式轨枕轨道,用自由落锤激励装置对两种梯轨减振性能进行对比研究。建立有砟梯轨、有砟普通轨道的数值模型,利用试验测试结果对模型进行验证。通过在模型中施加货运列车荷载对比两种有砟轨道减振性能。结果表明,有砟梯轨减振性能不及浮置式梯轨,在低频段有一定减振能力,20 Hz以下振动经道砟平均衰减25 d B,对控制重载货运列车环境振动具备潜在优势;梯式轨枕对分散列车冲击振动、降低时域内峰值有明显优势。

蚁群算法耦合LS-DYNA梯式轨枕轨道动力特性优化

为研究枕下减振垫材料密度和弹性模量对梯式轨枕轨道动力特性的影响,提出连续函数蚁群算法耦合LS-DYNA动力有限元程序的方法。首先利用连续函数蚁群算法程序,优化设计变量;其次,调用LS-DYNA动力有限元程序,对优化参数后的有限元模型进行计算;最后,将LS-DYNA动力有限元程序计算得到的结果反馈给连续函数蚁群算法程序。利用该方法,研究得出:在可取的材料参数范围之内,梯式轨枕轨道枕下减振垫最佳材料密度为620 kg/m3,最佳弹性模量为6.25×106N/m2。将优化后的枕下减振垫用于地铁运营线,基底台座1～80 Hz频段加权VLz减小6.5 dB。因此认为,连续函数蚁群算法耦合LS-DYNA方法优化梯式轨枕轨道动力特性有效。

长大坡道上梯形轨道稳定性研究

根据梯形轨道的结构特点,建立梯形轨道在长大坡道上的叠合梁计算模型。长大坡道上梯形轨道在制动力作用下其沿线路方向的荷载增加,垂向荷载相应减少,对梯形轨道纵向稳定性而言,是不利的。分析长大坡道上梯形轨道的纵向力传递机理,扣件的纵向阻力、凸挡台的抗剪强度、凸挡台侧壁缓冲垫的刚度是梯形轨道纵向力传递的控制因素。采取控制变量的方法,研究三者参数变化对轨道的内力和位移的影响。结果表明:在外在荷载作用下,长大坡道上梯形轨道钢轨爬行大于水平线路,凸挡台抗剪强度满足要求,并提供不同扣件纵向阻力和缓冲垫刚度对结构的影响。

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。

浮置式梯形轨枕轨道减振器刚度对轨道动力特性影响分析

浮置式梯形轨枕轨道相对于其他轨道系统有良好的减振降噪效果。现阶段对该种轨道形式的研究较少,利用有限元软件从谐响应方面分析浮置式梯形轨枕轨道的动力特性,并在此基础上,深入分析减振器刚度变化对系统动力特性的影响规律,以反映参数变化对浮置式梯形轨枕轨道减振性能的影响。分析结果显示,在该轨道系统中使用刚度小的减振器可提高其减振性能,提高行车舒适性及改善轨下结构受力特性。

基于功率流法梯式轨枕轨道减振性能研究

为研究梯式轨枕轨道的减振性能,将梯式轨枕轨道系统简化为四端网络。利用功率流法,分析纵向轨枕截面宽、高以及枕下弹性垫板动刚度、材料损耗因子对梯式轨枕轨道系统减振性能的影响。分析表明:枕下弹性垫板动刚度增大,使得传递到整体道床的总功率流增大,同时纵向轨枕的自振频率也增大;枕下弹性垫板材料损耗因子、纵向轨枕横截面宽、高的增大,都能使传递到整体道床的总功率流减少,同时纵向轨枕截面宽、高的增大降低了纵向轨枕自振频率。因此,应尽量增大纵向轨枕截面面积和枕下弹性垫板材料损耗因子以及减小枕下弹性垫板动刚度,从而获得更好的减振效果。

自行式电气化铁路接触网检修车梯的研制

为了解决电气化铁路检修人员在检修接触网时安全系数不高和工作效率低的问题,设计了一种自行式电气化铁路接触网检修车梯。对车梯在铁路上的实际运行情况进行了研究分析,提出了对整个系统采用PLC控制的方案,并采用无线遥控器对车梯进行远程控制,实现了车梯的自动化,提高了工作效率,降低了劳动强度。车梯的梯架采用了可拆卸式的设计,根据工作情况可对车梯进行快速组装和拆卸,方便车梯的运输,通过抓轨装置和梯腿伸缩装置,防止了车梯在运行中倾覆情况的出现,增加了车梯使用的稳定性和安全性。

时速120 km地铁梯形轨枕轨道现场测试与分析

为详细评价速度120 km/h地铁中梯形轨枕轨道的减振效果,通过对某地铁线路现场测试的方法,在时域和频域内对比分析梯形轨枕轨道较普通长枕整体道床轨道的减振效果。结果表明:梯形轨枕轨道从振动根源处就得到了有效的减振且减振的效果较好。普通长枕整体道床轨道能有效减弱振动加速度从钢轨至道床的传播,但是从道床至隧道振动加速度的衰减效果要弱于梯形轨枕轨道。梯形轨枕轨道减振效果整体好于普通长枕整体道床轨道,且能有效地降低中高频段的噪声。

梯形轨枕轨道振动特性研究

为了探明梯形轨枕轨道在地铁车辆作用下的振动特性,利用车辆-轨道合动力学理论建立了地铁车辆和梯形轨枕轨道系统振动模型,假设车辆模型为多刚体系统,钢轨模型为无限长两端绞支离散支撑的Euler梁,用有限长两端自由的Euler梁模拟离散弹性支撑的梯形轨枕,利用显式积分法求解车辆-轨道非线性动力学方程,计算分析了梯形轨枕轨道在地铁车辆作用下的振动特性,讨论了轨道系统的振动与列车运行速度之间的相关性。研究结果表明:梯形轨道具有良好的减振性能,可以减小基础的动反力;随着地铁车辆速度的增加,钢轨和轨枕的垂向振动有所增大,而横向振动变化不明显。轮轨力随着车速的升高而增加。

纵向轨枕长度对梯式轨道减振性能的影响

为研究纵向轨枕长度对梯式轨道减振性能的影响,在现有纵向轨枕长度(6.15 m)的基础上,设计了另外两种纵向轨枕长度(3.65 m和8.65 m)。通过有限元软件Ls-Dyna建立不同纵向轨枕长度的梯式轨道模型,并通过实验室测试,验证其正确性。分析结果表明:纵向轨枕长度为6.15 m的梯式轨道(1)时域内,具有最小的基底振动加速度峰值;(2)1 Hz^200 Hz频段,具有最小的基底振动加速度峰值(峰值频率为49 Hz);(3)除1 Hz^5 Hz频段外,传递损失均大于纵向轨枕长度为3.65 m的梯式轨道传递损失。1.6 Hz^2.2 Hz频段以及7.6 Hz^200 Hz频段,传递损失大于纵向轨枕长度为8.65 m的梯式轨道传递损失。

高架桥梯形轨枕轨道不平顺测量

北京地铁5号线天通苑站至天通苑北站之间铺设了一段长为171 m的梯形轨枕轨道试验段.为了得出符合城市轨道交通实际情况的轨道不平顺谱,对梯形轨枕轨道试验段进行了轨道不平顺测量,并对轨道不平顺功率谱进行了拟合,得出了拟合曲线的特征参数.通过对测量结果进行幅值分析和功率谱分析可知,北京地铁5号线梯形轨枕轨道试验段的轨道平顺状态较好.

基于蚁群算法梯式轨枕轨道减振优化研究

为提高梯式轨枕轨道综合减振效果,分别将钢轨振动位移和传递到基础的总功率流作为目标函数,枕下弹性垫板动刚度、材料损耗因子、块数以及纵向轨枕横截面面积作为优化变量,使用多元连续函数蚁群算法进行优化研究。结果表明:要减少钢轨的振动位移,需要增大枕下弹性垫板动刚度、纵向轨枕的横截面面积以及枕下弹性垫板的块数,同时减小枕下弹性垫板的材料损耗因子;要减小传递到基础的总功率流,则需要减小枕下弹性垫板的动刚度和枕下弹性垫板的块数,同时增大枕下弹性垫板的材料损耗因子以及纵向轨枕的横截面面积。使用统一目标函数法将多目标函数简化为单目标函数,得到最优化结果,和目前梯式轨枕轨道使用的参数相比,钢轨振动位移优化率达50.9%,传递到基础的总功率流优化率达47.6%。

阶梯式早期运动方案在结直肠癌手术患者中的应用

目的:探讨阶梯式早期运动方案在结直肠癌手术患者中的应用方法和效果。方法:将某三级甲等医院168例结直肠癌择期手术患者随机分为实验组和对照组各84例,实验组由责任护士指导患者按阶梯式早期运动方案进行功能锻炼,对照组采用常规护理方式,比较两组护理效果。结果:实验组术后首次排气、排便时间,术后住院天数均短于对照组(P<0.05);实验组患者对护理工作的满意度高于对照组(P<0.05);实验组疼痛评分低于对照组(P<0.01)。结论:阶梯式早期运动方案有助于促进结直肠癌手术患者胃肠功能恢复,缩短患者术后首次排气、排便时间和术后住院天数,提高患者满意度。

有砟道床梯形轨枕横向阻力试验与构成分析

梯形轨枕具有稳定性好、振动小的优点,并能减弱传递给轨道的动荷载,使得梯形轨枕在高速铁路、重载铁路、城市轨道交通中均有较好表现,但是其横向阻力一直未进行系统试验研究.本文研究了不同砟肩宽度(200、300、400、500 mm)梯型轨枕道床横向阻力,分析了阻力构成,并与Ⅲc型轨枕对比.结果表明,在砟肩宽度均为500 mm道床上,平肩式梯形轨枕与平肩式及砟肩堆高150 mm、Ⅲc型轨枕相比,阻力分别提升了约55%、14%,并且,平肩式道床砟肩宽度由200 mm增加至500 mm过程中,梯形轨枕道床横向阻力无明显增长,其横向阻力主要由3部分构成,其中轨枕底面与道床摩擦提供约34%,枕心部位提供约47%,轨枕端部提供约19%.试验表明,采用梯形轨枕,可选用较小截面尺寸的道床,从而大幅节约建设用地及道砟用量.

梯形轨枕尺寸对车辆-轨道系统动力性能的影响

为研究梯形轨枕尺寸对车辆和轨道系统动力学响应的影响,运用ANSYS有限元软件建立梯形轨枕轨道结构的有限元模型,对不同厚度和长度的梯形轨枕进行模态分析;应用车辆-轨道耦合动力学理论建立车辆-梯形轨枕轨道耦合动力学模型,计算车辆通过不同厚度和长度梯形轨枕时车辆-轨道系统的动力学响应。研究结果表明:厚度对前3阶频率影响较小,第6阶模态以上的频率随梯形轨枕厚度的增加而增大;增加轨枕长度可以有效降低轨枕的固有频率,对降低高阶频率的效果更好;厚度和长度对梯形轨枕的振型有较大影响。增大梯形轨枕的厚度有利于减小钢轨和轨枕的垂向位移,提高轨枕的减振性能;梯形轨枕长度的增大,会使钢轨和轨枕垂向位移增大,对轨枕横向振动影响较明显。梯形轨枕轨道结构设计时应结合实际工程情况合理选取梯形轨枕的尺寸。

梯形减振轨道抑振调频装置及布置方式研究

随着城市轨道交通的不断发展,车致环境振动以及车辆与轨道结构部件的损伤问题日益突出。为提高减振轨道的稳定性与减振性能、减缓结构损伤,提出一种应用于梯形减振轨道的抑振调频装置。基于多体动力学与有限元理论,建立考虑抑振调频装置的梯形减振轨道有限元模型和车辆-梯形减振轨道耦合动力学模型。研究抑振调频装置安装方式对梯形减振轨道固有振动特性,以及列车通过时,其对梯形轨枕和轨道基础动力学响应的影响。研究结果表明:1)安装p=3对及以上的抑振调频装置能使梯形轨枕的速度导纳峰值明显降低,并且会引起峰值对应振动频率的偏移,对梯形轨枕一阶弯曲振动的影响最为显著,其中固有频率由49.94 Hz增大至55.16 Hz,轨枕主频对应的速度导纳峰值减少了16.75%;而对竖向平动、2阶、3阶竖向弯曲振动的影响较小。2)列车载荷作用下,该装置对梯形轨枕自身的振动具有明显的抑制作用,同时轨道基础的振动明显降低,其中梯形轨枕振动加速度插入损失可达5.6 dB,轨道基础振动加速度插入损失可达4.68 dB。说明安装抑振调频装置不仅可以调节梯形轨枕自身振动频率,而且对梯形减振轨道的稳定性与减振性能均有显著提升作用。