近海环境高架段组合道床系统隔振性能跟踪分析

目的针对北部沿海地区高架段组合道床隔振系统进行跟踪测试研究,研究分析组合道床系统在近海环境下历经4a前后的轨道动态变形和隔振性能分析。方法采用试验法对普通道床和组合道床的钢轨、道床进行动态变形和振动分析,分别计算出动态变形量及隔振量。结果相对于普通道床,组合道床钢轨相对于基础的垂向平均变形为3.63~3.72 mm,符合相关技术规范的4 mm安全要求。高架线组合道床在运营4 a后,隔振量变化率为1.88%,表明组合道床在近海环境下具有稳定的隔振性能。结论组合道床系统仍具有较好的且相对一致的安全性和隔振效果。

组合道床系统道床板上阻尼减振器的理论研究及参数设计

基于被动式阻尼动力减振原理设计组合式道床系统道床板上的阻尼减振器,并重点解决了道床板阻尼减 振器的最优设计参数、结构设计、安装方式及安装数量等相关问题,根据模态分析可以看出组合道床系统的一阶垂向 振动在26.336Hz,绕中心线扭转一阶模态在31.236Hz,阻尼减振器的设计频率与此保持一致,通过共振吸收道床系统 的振动能量;基于质量感应法得到组合式道床系统1阶垂向模态和1阶侧向扭转等效质量M1和M2分别为5519.4kg和 5 465.7 kg;根据阻尼减振器的最优设计准则(定点理论)计算质量比μ1=0.20时的等效质量为1 103.9 kg,最优刚度为 24.96kN/mm,最优阻尼为10.82kN s/m,质量比μ2=0.10时的等效质量为546.6kg,最优刚度为17.98kN/mm,最优阻尼 为5.81kN s/m。研究结果表明:安装阻尼减振器后,组合式道床系统的道床板振动降低4.5dB(z);组合式道床系统具 有良好的减振效果,相对普通道床基础减振19.1dB(z),加入被动式阻尼减振器后,基础减振量达21.5dB(z)。

组合式减振道床对箱梁振动声辐射的影响分析

为研究一种新型组合式减振道床对城市轨道交通高架箱梁振动声辐射的影响,基于有限元-边界元的方法建立轨道-箱梁耦合振动声辐射模型,采用轮轨相互作用模型获得轮轨作用力作为激励,并采用现场试验结果进行模型验证;利用该模型对比分析采用整体道床和组合式减振道床的箱梁结构振动声辐射特性,调查不同运行车速和组合式减振轨道中不同刚度扣件对箱梁结构噪声的影响。结果表明:相比整体道床,采用垂向刚度18 kN/mm减振扣件和面刚度18 kN/mm3减振垫的组合式道床可降低箱梁底板加速度振级17.9 dB,降低底板下方的声压级14.6 dB;随着车速的增大,箱梁振动噪声水平逐渐增大,当车速从60 km/h提高至160 km/h时,测点A处总振级增大8.5 dB,测点M处总声压级增加8.1 dB;采用垂向刚度为6 kN/mm减振扣件时,箱梁底板附近总体声压级比采用18 kN/mm和30 kN/mm扣件时分别减小1.8 dB和8 dB。

浮置板组合道床系统振动控制效果分析

介绍了一种用于轨道交通的新型浮置板组合道床系统的结构和特点。利用动力吸振原理,设计了谐振单元,实现对道床主振动系统的动力调谐消振。同时,结合多种减振措施,有效降低了轨下部分振动能量的传递。在线测试结果表明,组合道床系统采用浮轨扣件,轨道动态变形均满足轨道安全性要求;依据GB 10071-1988测试评价方法,垂向和横向减振效果分别为18.7 dB和10.8 dB;依据CJJ/T 191-2012测试评价方法,垂向和横向减振效果分别为20.4 dB和11.7 dB,可以满足特殊减振地段的减振要求。

谐振式组合道床系统城市轨道交通高架线应用研究

介绍了城市轨道交通谐振式组合道床减振系统在地铁高架线的施工工艺,并就运营后线路道床振动及噪声进行在线测试。结果表明:相对于普通道床,组合道床系统道床减振量达到18.2 dB,轨旁噪声降低5.1 dBA,桥下噪声降低8.1 dBA,桥下水平距离20 m处噪声降低2.3 dBA。组合道床系统减振降噪效果优异,施工工艺成熟完善,可在城市轨道交通特殊减振措施进行推广应用。

组合式道床系统减振特性分析及参数调查

为研究组合式道床系统的减振特性并进一步优化组合式道床系统的减振效果,建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,通过组合式道床系统变形情况线路测试验证模型正确性,并对道床垫和扣件刚度进行参数调查,给出组合式道床系统优化思路。研究结果表明:降低道床垫刚度能增加组合式道床系统在20~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大中低频频段的钢轨振动,由于钢轨振动总值主要由中心频率为630 Hz的高频振动决定,故降低道床垫刚度对钢轨振动总值基本没有影响;降低扣件刚度能增加组合式道床系统在50~200 Hz频段内的隔振效果,但会增大0~2500 Hz全频段内的钢轨振动,因此降低扣件刚度会增大钢轨振动总值;道床垫刚度对组合式道床系统隔振性能的影响大于扣件刚度;组合式道床减振性能优化应遵循以下思路:在符合《浮置板轨道技术规范》钢轨和轨道板变形限制的基础上,首先降低道床垫刚度,再获得扣件刚度最低取值范围;提出道床垫刚度在0.010~0.168 N/mm3范围内,扣件刚度在9~160 kN/mm范围内,组合道床系统在不同道床垫和扣件组合刚度下,钢轨和混凝土基础处的减振量计算公式;给出不同道床垫刚度下,扣件刚度的建议取值范围,为组合式道床系统后续优化和运用提供参考。

车速对曲线段组合式道床系统振动特性影响分析

为研究地铁车速对曲线段组合式道床系统振动特性的影响,对比分析地铁列车平均车速为20 km/h、40km/h和60 km/h工况下,曲线段组合式道床系统时域和频域的现场测试结果,分析结果表明:行车速度对曲线段组合式道床系统轨道结构垂向位移影响不大;低轨侧的轨道结构时域振动幅值均大于高轨侧;车速由20 km/h增至60 km/h时,曲线段组合式道床系统低轨侧钢轨、轨道板和隧道壁的垂向振动加速度幅值分别提升14.7 dB、7.6 dB和8.6 dB,高轨侧幅值分别提升12.2 dB、8 d B和8.4 d B;车速的提高主要增大了轨道结构63 Hz以下和250 Hz以上频段的振动,对80~200 Hz频段的振动影响不大;谐振盖板阻尼谐振器能降低组合道床在20~40 Hz频率范围内的垂向振动;车速为60 km/h时,组合式道床系统结构在1 Hz~25 Hz频段的振动显著增加,具体原因有待进一步研究。

青岛地铁轨道减振措施应用研究及展望

为抑制振动及噪声对沿线敏感点的影响,地铁工程中采用多种型式的轨道减振措施,但轨道减振措施在青岛等城市硬岩地质条件下的减振效果尚无定论。分析3种典型轨道减振措施在岩石地质条件下的减振效果,压缩型减振扣件、减振垫浮置板和钢弹簧浮置板的减振效果分别为8.1 dB、12 dB和17 dB左右。研究浮置板减振组合道床、阻尼减振道床以及多等级减振通用预制道床等新型减振轨道结构减振效果,相应的减振效果分别为18.2 dB、6~8 dB和8.5~13.9 dB。研究结果希望为青岛及其他城市后续地铁工程建设提供参考借鉴。

组合式减振道床系统车辆动力学性能分析

为研究列车在组合式道床系统行驶时的车辆动力学性能,对组合道床系统振动特性进行现场测试,结合测试结果建立车辆-组合式道床系统耦合动力学模型,分析不同速度、扣件刚度和道床垫刚度下地铁列车的车辆安全性指标和平稳性指标。结果表明:列车在空载和满载情况下,以车速80 km/h在组合式道床系统上行驶时,其车辆安全性和平稳性指标均满足相关标准要求;在可能的取值范围内,车速对车辆动力学指标的影响最大,远高于扣件刚度和道床垫刚度的影响;脱轨系数和轮轨横向力受各参数的影响最大,轮轨垂向力最小,车辆垂向和横向Sperling指标受车速影响很大,基本不受扣件和道床垫刚度影响;适当降低组合式道床系统的扣件刚度和道床垫刚度能在增加组合式道床系统减振量的同时,提升车辆的动力学性能。