【博士】地鐵系統(tǒng)振動控制研究【2006】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2006年　　我國城市軌道交通進(jìn)入建設(shè)高潮階段，城市軌道交通產(chǎn)生的振動與噪聲問題是亟需解決的問題，也是軌道交通建設(shè)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，開展軌道交通振動控制研究非常迫切必要。本文以地鐵車輛-軌道-隧道-土層環(huán)境系統(tǒng)為研究對象，以車輛動力學(xué)、軌道動力學(xué)、模態(tài)分析理論、土-結(jié)構(gòu)動力有限元方法為基礎(chǔ)，以輪軌關(guān)系、軌隧關(guān)系為聯(lián)系紐帶，將車輛、軌道、隧道土層環(huán)境作為一個整體系統(tǒng)，采用現(xiàn)場測試、理論分析與有限元數(shù)值分析等多種手段相結(jié)合的研究方法對軌道的動力特性、軌道減振性能、隧道體系動力響應(yīng)以及對環(huán)境振動影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究。　　文中建立地鐵車輛一長軌枕埋入式軌道、彈性支承塊軌道、浮置板軌道動力分析模型，分析了不同軌道動力參數(shù)對軌道動力學(xué)指標(biāo)的影響，獲得地鐵運(yùn)行過程中輪軌力和支座反力的時程曲線。采用剪應(yīng)力法，通過現(xiàn)場測試獲得不同軌道線路列車振動荷載。應(yīng)用模態(tài)分析技術(shù)，分析了不同軌道結(jié)構(gòu)振動頻率，分析了軌道長度、扣件剛度、彈性支承塊下剛度以及浮置板長度、斷面形式、支座剛度對振動頻率影響；并根據(jù)現(xiàn)場測試的浮置板振動響應(yīng)，獲得頻響函數(shù)和一階振動頻率?！　』贏NSYS分析軟件，建立地鐵車輛一軌道一隧道一土層環(huán)境系統(tǒng)動力分析有限元模型，在超級計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了對不同軌道結(jié)構(gòu)的隧道體系振動響應(yīng)的二維以及三維有限元分析，在時域和頻域內(nèi)計算分析了鋼軌扣件剛度、彈性支承塊下剛度、浮置板支座剛度以及運(yùn)行速度和土層阻尼比對隧道體系振動響應(yīng)的影響，比較分析了不同軌道隔振性能?！　〔捎妹绹冗M(jìn)LABVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對不同軌道結(jié)構(gòu)的地鐵線路的振動響應(yīng)進(jìn)行了現(xiàn)場測試：利用傅立葉變換和1／3倍頻程分析對軌道結(jié)構(gòu)以及隧道結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)信號時頻特性進(jìn)行研究；通過對測試結(jié)果分析，得到不同軌道結(jié)構(gòu)的隔振效果。此外，采用環(huán)境振動測試儀，對不同軌道結(jié)構(gòu)線路的地面振動進(jìn)行實(shí)測，分析了地鐵運(yùn)行對沿線環(huán)境的影響?！　?

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