不同桥型上梯形轨枕轨道动力特性及减振性能研究 (1)

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梯形轨枕的减振特征及论证

梯形轨枕的减振特征及论证

梯形轨枕的减振特征及论证齐琳;夏禾;任静【摘要】轨道系统的减振理念,一般以改变质量-弹簧系统来实现,而梯形轨枕轨道,不但利用这一理念特征,还利用提高轨道刚度而减振的理念特征.通过车辆-轨道-构造物系统化减振的论证,分析新减振理念的特征和必要性,并通过对模拟计算和实际测试结果的分析,验证梯形减振轨枕开发理念的正确,说明其减少维修量降低综合运营成本,有利减振降噪的极高使用价值.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2007(000)010【总页数】5页(P67-71)【关键词】梯形轨枕;轨道刚度;复合轨道;冲击轮重;纵向刚度;轨道不平顺【作者】齐琳;夏禾;任静【作者单位】北京泰思谊铁道技术有限公司,北京,100044;北京交通大学土建学院,北京,100081;北京城建设计研究总院有限公司技术部,北京,100037【正文语种】中文【中图分类】U231;U213.21 概述轨道交通在任何国家的现代化建设,提高能源利用率以及减少环境负荷上都具有重要意义,特别是在城市轨道交通中具有极大的优势。

轨道交通的便利给人们的生活带来了极大的方便。

但同时,其产生的振动和噪声对环境的影响也随着人们生活水平的提高上升成为一种不可忽视的问题。

在铁路交通中除需求减振降噪的轨道系统外,还特别追求减少轨道系统的维修管理成本和维修方便性,以保证交通通畅和安全。

浮置式弹性支撑的梯形减振轨枕轨道系统(以下简称LTS轨枕)是由日本铁道综合技术研究所经过近15年的研究开发、实践完善,已走向成熟的减振降噪,少维护便维修,有利于减少车辆振动进而降低系统疲劳等特性的革新性轨道系统技术。

2 技术特征弹性支撑的梯形减振轨枕轨道系统可以称之为板式整体道床的第二代产品。

梯形轨枕采用预制,其与底座间的缓冲调整等原理与板式轨道基本相同。

它具有既能够发挥轨枕本来的特性,大幅度提高荷载的分散能力,又可补充钢轨本身的刚性和质量的性能特点,是一种能提高弯曲刚度和剪切刚度,实现了相当于减少车辆簧下质量的较理想的整体减振系统。

梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用分析的开题报告

梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用分析的开题报告

梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用分析的开题报告一、研究背景及意义随着城市化的不断推进,城市轨道交通建设也在不断发展。

然而,高架桥梁在城市轨道交通线路中起到了非常重要的作用,但其运行噪音和振动问题一直存在。

这不仅会影响人们的居住品质和生活质量,也会影响桥梁运行的安全性和寿命。

因此,减小高架桥梁的振动和噪音成为了解决问题的重要环节。

梯形轨枕作为一种常见的轨道交通铺设方式,其对轨道交通高架桥梁的减振作用得到了广泛关注。

本研究旨在探究梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用,为轨道交通高架桥梁的设计和运行提供参考依据。

二、研究对象及内容本研究以轨道交通高架桥梁为研究对象,重点探究梯形轨枕对其减振作用的影响,并分析其减振机理。

具体研究内容包括以下几个方面:1、梯形轨枕的特点和类型。

2、轨道交通高架桥梁的结构和运行振动特点。

3、梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用分析。

4、梯形轨枕减振机理的研究。

5、实验验证梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用。

三、研究方法本研究主要采用文献调研和实验研究相结合的方法。

首先,通过文献调研了解梯形轨枕的特点和类型,探究其在轨道交通系统中的应用情况,并了解轨道交通高架桥梁的结构和运行振动特点。

其次,通过实验研究验证梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用。

在研究过程中,我们将分别采用有和无梯形轨枕的情况进行对比实验,测量不同情况下高架桥梁的振动情况,从而分析梯形轨枕的减振作用。

最后,通过分析实验数据,总结梯形轨枕对轨道交通高架桥梁的减振作用表现形式及其作用机理,为改善城市轨道交通高架桥梁的减振噪音问题提供参考依据。

四、预期成果通过本研究,预计可以得到以下成果:1、深入探究梯形轨枕对轨道交通高架桥梁减振的机制,为相关领域的技术和工程建设提供依据。

2、对梯形轨枕与其他轨道交通铺设方式进行比较,分析梯形轨枕的优劣势以及投资效益。

3、对于城市轨道交通高架桥梁的建设运营,提出关于减振噪音管理的技术和政策建议。

轨缝调整器的振动特性及减震技术研究

轨缝调整器的振动特性及减震技术研究

轨缝调整器的振动特性及减震技术研究摘要:在铁路交通系统中,轨道调整器是一个重要的装置,用于调整和维护铁轨的轨距,并减少由于列车行驶而引起的振动和噪音。

本研究旨在对轨缝调整器的振动特性及其减震技术进行深入探讨。

通过分析研究现有的轨缝调整器,对其振动特性进行测试和评估,并探讨各种减震技术的应用。

1. 引言铁路交通系统作为一种高速、高强度的交通工具,对轨道的安全和稳定性有着严格的要求。

轨道调整器作为重要的装置之一,具有调整和维护铁轨的轨距,减少振动和噪音的功能。

因此,研究轨缝调整器的振动特性及减震技术对铁路交通系统的发展和运行具有重要意义。

2. 轨缝调整器的振动特性轨缝调整器的振动特性对于其性能和稳定性具有重要影响。

通过对轨缝调整器的测试和评估,可以得到以下几个方面的振动特性:a) 频率特性:轨缝调整器的频率特性是指其在特定工况下的振动频率。

通过对不同工况下轨缝调整器的频率特性的测试,可以得到其振动频率的范围和频率响应曲线。

b) 振幅特性:轨缝调整器的振幅特性是指其在特定工况下的振动幅值。

通过对轨缝调整器振幅特性的测试,可以评估其振动幅值的大小以及振动的稳定性。

c) 相位特性:轨缝调整器的相位特性是指其振动与输入信号之间的相位关系。

通过对轨缝调整器相位特性的测试,可以探讨其振动与输入信号之间的相互作用和相关性。

3. 轨缝调整器的减震技术为了减少铁路交通系统中轨缝调整器引起的振动和噪音,研究人员提出了多种减震技术和方法,如下所示:a) 超高速压力减震器:该技术基于超音速流动原理,通过在轨缝调整器中加装超高速压力减震器,以减少振动的传递和扩散。

该技术的优点是具有较高的减震效果和较低的成本。

b) 磁流变减震器:磁流变减震器利用磁流变流体在磁场的作用下发生流变变化的特性,通过调节磁场的强度和方向来控制减震器的刚度和阻尼,从而达到减震效果。

c) 液压主动减震器:液压主动减震器利用液体的流动和压力变化来控制减震器的刚度和阻尼,从而减少振动的传递和扩散。

梯形轨枕轨道力学性能分析

梯形轨枕轨道力学性能分析

2 梯形轨枕轨道结构组成及几何 尺寸
由于梯 j 中, 易发 生 容
空气
() 3 L形底 座 : 4 浇钢筋 混凝 土结 构 , 过 C 0现 通
预 埋钢筋 与 下部基 础连 接 ,固定和支 撑梯 形轨 枕 , 将 通过 防振垫 传 递来 的 竖 向和横 向荷载 传 递到 下
部 基础 。
1 概

枕轨 道的几何尺 寸 , 考虑 初步拟定横 向连接杆 为钢 筋混凝土 的新型梯形轨枕轨道几何尺寸如图 2 所示 。
梯 形轨 枕轨道 具有 减振 降噪 、少维修 等特 点 , 适 用于桥 梁 、 隧道 等需 要减 少构造物 振动传 递 的地 段 以及 维 修养 护 困难 地段 。该轨 道 形式 最先 应 用 在 日本 东海 道货 物支 线 。 国内北 京地 铁 5号线 高
采用
_ 圈
铁道 勘
DE GN2 1 6 SI 0 0()
梯形轨枕轨道力学性 能分析
张珍珍 令 蛳来自由表 1 知 , 形轨枕 轨道 在列 车设计 荷载作 可 梯
3梯形轨枕轨道 的静力学性能分析
31 向受 力分析 .垂
用下 ,钢 轨垂 向位移 为 22mm。梯形 轨枕 纵横 向 .7 拉应力 均超 过混凝 土抗拉 强度 容许值 , 可通 过配筋
轨 枕 位 移 nm 1
13 . 5 5. 25 6 .. 95 9 52 . 5 95 .9
钢 轨 正弯 矩 钢轨 负 弯 矩
k m N. . m
5. 26 4 ..8 9 8 60 . 2 92 . 2
9. 32 5
梯形轨枕垂向应力 MP 一25 34 —.9l . a 1. l . 0 3 9 24 3 9
架 线路铺 设 了 1 l 梯 形轨 枕 的试验段 。另外 , 7m 应 用 梯形轨 枕轨道 的线路有 上海 地铁 、 深圳地 铁等 。

梯形轨道减振性能研究

梯形轨道减振性能研究

+
2ζ1 )
-
1 ( 2ζ1α2 + 2ζ2α)
μ 1
ω
α
=
2
ω
1
= m1 m2
ω2 1
ω 1 =ω
1
= k1 m1
ω2 2
= k2 m2
ζ 1
=
c1
2 k1 m 1
ζ 2
=
c2
2 k2 m 2
式 (3)表明 :
(1)在高频区 ,传递系数 TF 按 24 dB /oct下降 ,比
普通的减振器减振快得多 。
的振动加速度级称为振动级 ,简称振级 ,记为 VL ,单位
为 dB
VL = VAL + C
(4)
式中 VAL ———振动加速度级 ; C———不同频率计权因子修正值 ,其值取决 于振动频率的大小及振动方向 。
对铅垂向振动不同频率计权因子修正后得到的振
动加速度级 ,称为铅垂向 Z振级 [ 3 ] ,记为 VLZ ,单位为 dB。按上 面 的 公 式 计 算 各 测 点 的 Z 振 级 , 如 表 1
铁轨上运行对铁路路基 、桥基产生的动力状态 ,具有变
频 、变矩 、变向的功能 。
梯形轨道相关测点的布置如图 4所示 。
注 :测点 1—钢轨轨顶 ;测点 2—轨枕 ;测点 3—轨道支座 ; 测点 4—基础垫层 ;测点 5—隧道壁 。 图 4 梯形轨道相关测点布置 (单位 : mm )
加速度传感器采用的是 LC01系列压电加速度传 感器 ,量程为 20g;数据采集器采用的是高速便携式数 据采集 W avebook /516E /WBK18。
铁道标准设计 RA ILWA Y S TANDARD D ES IGN 20 07 ( 1 0 )

梯形轨枕减振道床施工工法

梯形轨枕减振道床施工工法

梯形轨枕减振道床施工工法梯形轨枕减振道床施工工法一、前言梯形轨枕减振道床是一种采用梯形轨枕结构设计而成的新型道床工法,通过在道床中设置梯形轨枕来减少列车运行时产生的振动和噪声,提高运行的平稳性和舒适性。

本文将对梯形轨枕减振道床施工工法进行详细介绍,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点梯形轨枕减振道床工法主要有以下特点:1)采用梯形轨枕结构,能够显著减少列车行驶时的振动和噪声;2)道床结构简单,施工相对便利,可以快速进行;3)具有较高的适应性,可以适用于各种线路的改造和新建工程。

三、适应范围梯形轨枕减振道床适用于各种铁路线路,包括城市轨道交通、高速铁路以及常规铁路等。

无论是新建工程还是对现有线路进行改造,都可以采用梯形轨枕减振道床进行施工。

四、工艺原理梯形轨枕减振道床的工艺原理主要基于以下几点:1)通过在道床中设置梯形轨枕,可以有效减少列车行驶时的振动和噪声传播;2)梯形轨枕结构设计合理,能够提高轨道的稳定性和平稳性;3)结合现代工程材料和技术手段,可以实现梯形轨枕减振道床的施工和运维。

五、施工工艺梯形轨枕减振道床的施工工艺主要包括以下步骤:1)基础准备,包括对原有道床的清理和整平;2)梯形轨枕的制造和安装,包括对梯形轨枕进行制作和定位安装;3)道床填筑和整平,包括对梯形轨枕周围的道床进行填筑和整平;4)轨道安装和调整,包括对轨道进行安装和调整,确保轨道与梯形轨枕的接触良好;5)道床固结和养护,包括对施工完成的道床进行固结和养护。

六、劳动组织梯形轨枕减振道床的施工需要合理的劳动组织,包括施工人员的组织和分工、施工时间的安排、施工材料和机具的调配等。

通过科学的劳动组织,可以确保施工的顺利进行和质量的控制。

七、机具设备梯形轨枕减振道床的施工需要一定的机具设备,包括挖掘机、起重机、铺轨机、调整机等。

这些机具设备的选择要考虑到施工的工艺要求和现场条件,以确保施工的顺利进行和质量的控制。

城市轨道交通梯形轨枕轨道高架桥梁试验研究

城市轨道交通梯形轨枕轨道高架桥梁试验研究
EXPERIMENTAL STUDY OF LADDER TRACK ON A RAIL TRANSIT ELEVATED BRIDGE
*DENG Yu-shu1 , XIA He1 , ZENDA Yasuo2 , INOUE Hiromi2 , QI Lin2
(1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 2. TESS Co. Ltd, Tokyo 186-0002, Japan)
———————————————
收稿日期:2009-08-24;修改日期:2010-03-09 基金项目:国家自然科学基金重点项目(50538010);北京市自然科学基金项目(8082021);比利时-中国政府间合作项目(BIL07/07) 作者简介:*邓玉姝(1982―),女,内蒙古赤峰人,博士生,从事环境振动研究(E-mail: shumail@);
时的减振量均超过了 25dB,减振效果十分明显。
图 6(b)为冲击荷载作用下梯形轨枕的减振等级,结
果表明,在 0Hz―80Hz 频段范围内,除 30Hz 左右
的减振量约为 15dB 外,其余频段的减振量均在
20dB 以上,减振效果十分明显。
为了研究梯形轨枕轨道系统的减振特性,在北 京交通大学结构实验室进行了梯形轨枕轨道实尺 单元动力加载试验,如图 5 所示。
图 5 梯形轨枕轨道实尺单元动力加载试验 Fig.5 Loading test of ladder track
采用拟动力试验设备产生的简谐荷载对一段 6.25m 长的梯形轨枕单元进行加载试验以及采用锤 击的方法进行冲击试验。在钢轨、轨枕和底座位置 布置 KISLER8305A 型加速度传感器。加载频率为 2Hz―20Hz,频率增量为 1Hz,采样频率 500Hz, 每个频率的加载时间为 2min。

梯形轨枕减振道床施工工法(2)

梯形轨枕减振道床施工工法(2)

梯形轨枕减振道床施工工法梯形轨枕减振道床施工工法一、前言梯形轨枕减振道床施工工法是一种用于铁路轨道建设的先进工法,通过采用特殊的轨枕设计和施工工艺,能够有效减少车辆行驶时的震动和噪音,在提高铁路运输效率的同时,也能够改善铁路周边环境。

二、工法特点梯形轨枕减振道床施工工法具有以下几个特点:1. 减振效果显著:采用梯形轨枕设计,使轨枕在承载车辆荷载的同时,能够通过形变吸收和消散振动能量,从而减少车辆行驶时产生的振动和噪音。

2. 结构稳定可靠:梯形轨枕具有良好的结构稳定性和承载能力,能够确保铁路线路的稳定性和安全性。

3. 施工工艺简单高效:梯形轨枕减振道床的施工工艺相对传统的道床更加简单高效,能够提高施工效率并降低施工成本。

4. 适应性强:梯形轨枕减振道床适用于各种地形条件和线路类型,能够满足不同铁路工程的需求。

三、适应范围梯形轨枕减振道床适用于高速铁路、城市轨道交通和重载铁路等各种铁路工程,特别适用于经过居民区和敏感区域的线路,能够显著降低噪音和振动对周边环境的影响。

四、工艺原理梯形轨枕减振道床的工艺原理主要包括以下几个方面:1. 材料选择:选用高强度、耐久性好的材料制造梯形轨枕,确保轨枕能够承受车辆荷载并有良好的减振性能。

2. 施工工艺控制:通过控制施工过程中的压实度、固结时间等参数,确保道床的稳定性和减振效果。

3. 轨枕布置设计:根据铁路线路的要求和设计规范,合理布置梯形轨枕,使其能够在各种工况下发挥减振作用。

4. 安装和固定:采用专门的安装工艺和固定方法,确保梯形轨枕能够稳固地固定在道床上,并与轨道连接紧密。

五、施工工艺1. 材料准备:准备好梯形轨枕、轨道材料和施工设备。

2. 基础处理:对道床基础进行平整、排水和加固处理。

3. 轨道布置:按照设计要求和轨距要求布置轨道,确保轨道的准确度和稳定性。

4. 轨枕安装:将梯形轨枕安装在轨道上,并进行固定。

5. 轨道调整:对已安装的轨道进行调整,使其符合设计要求。

梯形轨道减振性能试验研究和数值模拟分析

梯形轨道减振性能试验研究和数值模拟分析

于 高 架 桥 的 减
摘 要 结合 北京 交通 大 学地 下 工程 实验 室的减振 试 验, 从试验 结果分析 、 数值 模拟 2方 面来研 究梯 形轨 道 的动 力响应特 性 , 验 结果 和数 值 模拟 都 表 明梯 形轨 试 道具 有 良好 的减 振性 能 : 2 z以上 频段 引起 的 振 对 8H
维普资讯
都 快 交 第2卷 第 期20年1月 市 轨 通・ O 6 07 2
《 学 术探 讨 . _
耩 形 轫 道 城 振 性 鹾 试 验 研 究 和 数 值 螟 拟 分 析
苏 宇 刘维 宁 孙 晓静
( 京 交 通大 学 北 北京 10 4 ) 00 4
的一种有效 手段 。但与此 同时 , 地铁 运营 弓起 的振 动 l
和 噪 声对 环 境 的 影 响也 越 来 越 引起 人 们 的 重 视 。 据 有 关 统计 , 除工 厂 、 业 和 建 筑 工 程 外 , 通 系统 引 起 的 企 交
洞身高为 4m, 上下重叠处 的夹层土厚 4m, 见图 2 。实 验室附近有 光波楼 、 隧道 中心 、 电实 习基地 、 机 综合 实 验楼等地面建筑 , 邻近建筑物位置关系见 图 3 。
维普资讯
梯形轨道 减振性 能试验 研究和数值模拟分 析
可靠性 。其灵敏度 为 2 . V g 量程 为 2 0g 横 向 6 0m / , 0 ,
灵 敏 度 ≤4 4 , . % 使 用频率范 围为 0 2~ .
1 0 z偏 置 电 压 1 0H , 0
结构 , 使其浮于混凝 土整体道床之上 , 实现 了轻量级质 量弹簧 系统的构想 , 达到了减少支撑弹簧数量 的 目的。
这 种设 计 , 可 以大 大 地 减 小 结 构 噪 声 , 为 一 种 “ 还 成 低

地铁梯形轨枕道床减振效果研究

地铁梯形轨枕道床减振效果研究

地铁梯形轨枕道床减振效果研究摘要:通过对梯形轨枕进行振动测试,对比测试实车运行条件下梯形轨枕相对于普通整体道床在隧道壁的减振效果,验证其减振和降噪性能。

测试结果表明:梯形轨枕断面ZDK35+720隧道壁垂向加速度Z振级值为70.3dB,普通轨道断面ZDK37+070 隧道壁垂向加速度Z振级值为80.5dB,得出梯形轨枕插入损失为10.2dB。

关键词:梯形轨枕;减振;降噪一、概况广州地铁二十一号线设置梯形轨枕道床约21公里,为了解广州地铁二十一号线梯形轨枕道床的实际减振效果,通过现场测试地铁列车运行在非减振措施地段、梯形轨枕道床时引起的隧道振动进行分析,并对比相同工况条件下采取各减振措施与未采取减振措施地段隧道的振动水平和频谱特性,从而评估减振措施对隧道减振效果。

测试内容如下:(1) 地下线隧道壁及钢轨垂向振动加速度测试列车正常运营条件下,梯形轨枕及普通轨道的隧道壁垂向振动加速度、钢轨垂向振动加速度。

(2) 梯形轨枕动态垂向位移测试列车正常运营条件下梯形轨枕的动态垂向位移。

二、测试断面为正确反映梯形轨枕道床的实际减振效果,梯形轨枕道床轨道和作为对比的普通整体道床的线路条件(钢轨类型、有/无缝线路、曲线半径、坡度、竖曲线)、隧道类型(圆形、马蹄形或矩形)、列车类型、载客情况、列车速度等应尽量保持一致。

测试断面应选择在轨道施工质量良好地段,扣件安装必须符合设计要求,测试减振轨道的铺设长度不宜小于200m。

经过查看相关技术资料和现场勘查,测试断面详见表1。

表2.1 测试断面信息表三、测试设备测试系统采用多通道高性能数据采集系统,所有加速度传感器及位移传感器通过屏蔽线连接到多通道高性能数据采集仪,数据采集仪通过数据传输线与计算机进行通讯,实现数据采集及保存。

测试仪器设备如下表所示。

表3.1 仪器设备列表四、测试方案地下线振动加速度测试,测试内容包括钢轨垂向加速度、梯形轨枕动态垂向位移及隧道壁垂向振动加速度,隧道壁垂向振动加速度测点安装在轨旁隧道壁位置。

地铁隧道内梯子式轨道的减振特性研究

地铁隧道内梯子式轨道的减振特性研究

北京交通大学硕士学位论文地铁隧道内梯子式轨道的减振特性研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:道路与铁道工程指导教师:***201106绪论1绪论1.1引言随着中国国民经济快速发展,城市化进程不断加快,城市人口急剧膨胀,公路交通堵塞、市民出行难已成为了制约我国城市发展的瓶颈。

城市轨道交通凭借着发车间隔短、方便快捷、运量大、运距长、污染少等优势,正逐渐进入稳步、有序和快速发展的阶段。

据统计,截至2008年底,全球城市轨道交通运营里程长度排名前十的城市分别是伦敦、纽约、东京、莫斯科、首尔、马德里、上海、巴黎、墨西哥城以及北京。

截至2009年底,中国投入运行的城市轨道交通线路总长达到962公里,共有28个城市正在筹备轨道交通的建设(不含港澳台,下同)。

截至2010年底,全国已开通轨道交通的城市共有13个,分别是北京,上海,广州,天津,深圳,南京,武汉,重庆,成都,沈阳,大连,长春和佛山。

预计到2015年前后,中国城市轨道交通线路将达到87条,运营总里程将超过2500公里。

依据相关规划,至2020年,京、沪、穗三地的城市轨道交通运营里程都将超过500公里,其远景规划都有望突破1000公里。

城市轨道交通在城市发展过程中将起到越来越重要的作用。

21世纪的城市轨道交通系统应具有高可靠性、高抗震性、低成本、低振动、低噪声、少维修等特点。

目前,振动噪声问题突显,在很大程度上制约着城市轨道交通的快速发展。

剧烈的振动噪声不仅给行车安全和轨道结构的耐久性带来了极大的危害,也对乘客身体健康及周边居民的正常生活产生较为严重的负面影响。

根据日本铁路的研究经验,轨道结构所产生的振动量占全部振动量的35%。

轨道结构作为激振源和传播途径中的重要环节,直接影响最终的减振效果。

…因此,研究、开发各种新型减振型轨道,并将其广泛应用于城市轨道交通建设中,显得越来越重要。

1.2国内外主要减振型轨道及其发展、应用为解决列车行车中的振动噪声问题,许多国家对传统的轨道结构进行了大量的试验、研究;并在此基础上,创新、改进了一系列减振型轨道结构。

梯形轨枕轨道振动特性研究

梯形轨枕轨道振动特性研究

龙源期刊网
梯形轨枕轨道振动特性研究
作者:杨新文和振兴
来源:《振动工程学报》2012年第04期
摘要: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。

关键词:车辆;梯形轨枕轨道;振动特性;多刚体系统;减振。

梯形轨枕的减振特征及论证

梯形轨枕的减振特征及论证


要 : 道 系统 的 减 振 理 念 , 轨 一般 以 改 变质 量 一 簧 系统 来 实 弹
用 率 以及减 少环 境 负荷 上都 具 有 重 要 意 义 , 别 是 在 特 城 市轨 道交 通 中具有 极 大 的优 势 。轨 道交 通 的便 利 给
现, 而梯 形轨 枕 轨 道 , 不但 利 用这 一 理 念 特 征 , 利 用 提 高 轨 道 还
水率 低 、 变形小 、 面 自洁性 好 , 表 能够 承受气 候变化 及空 气污染 , 适合户外 使 用 ; 能够 承受 由开 关操 作 或 系统 短 路引起 的过 电压 , 材料低 烟 、 卤 、 燃 , 无 难 结构 紧凑 、 冲 抗
击, 运输及 安装安全 、 破损 , 且制造成 本较低 。 无 并 玻璃 纤维 本质 上 来 说 是 一 种 石 英砂 材料 , 玻璃 用 纤维 增强 树脂 制造 的绝 缘 支 架 及 防 护 罩无 法 降 解 , 即
用价 值 。

振 降噪 的轨道 系统 外 , 特别 追 求 减 少 轨 道 系 统 的 维 还
修 管 理成 本 和 维 修 方 便 性 , 以保 证 交 通 通 畅 和 安 全 。
浮置 式 弹性 支撑 的梯 形 减 振 轨 枕轨 道 系统 ( 以下 简 称
文献标识码 : A
关 键 词 : 形 轨 枕 ;轨 道 刚 度 ;复 合 轨 道 ;冲 击 轮 重 ;纵 向 刚 梯
参 考 文献 :
[ ] 于 松 伟 . 国 地 铁 接 触 轨 技 术 发 展 综 述 与 研 发 建 议 [] 都 市 快 轨 1 我 J.
交 通 ,0 4 2 . 2 0 ( )
6 施 工 难 易程 度 复 杂
简 单

梯形轨道系统动力特性及减振效果试验研究

梯形轨道系统动力特性及减振效果试验研究

集器 I V 31C采集加速度信号;用 L 6 N 08 C 0 系列
图 1 梯 形 轨 道 系统
电荷 放大器 放大 锤击力 信号 ;用 东方所 D PV1 AS 0
软件 分析测 试数 据 。试 验框 图如 图 2所示 。
12 试验 方案 .
1 梯轨锤击试验
1 1 试 验设备 .
第3 卷 , 2 1 第 期 20 10年 3月
文章编号 :lO 一6 2(OO 20 2—5 O l4 3 2 l )0—0 40
中 国 铁 道 科 学
CH I NA RAI W AY CI NCE L S E
Vo 1 L 3 No 2 .
M ac r h, 2 1 00
轨 的工作频率约为 5 ,在梯轨工作频率之上 13 0Hz / 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 o 0 频段传递损失在 4 B左右。 ~10 0Hz 5d 关键词 :城市轨道交通 ;梯形轨道 ;动力特性 ;锤击法 ;变时基 ;传递损失 ;试验研究
基金项 目:国家 自然科学基金资助项 目 (0 4 0 6 5 5 8 1 ) 5 8 8 4 , 0 3 0 0 作者简介 :王文斌 (9 2 )男 ,山东济南人 ,博士研究生 。 18
第 2期
梯形 轨道 系统 动力特性及减振效果试验研究
1 个 锤击 点 ,2根 轨枕 共 4 锤 击点 。为 防止 漏 1 4个 掉振 型 ,在 1 轨枕 上布 置 3个加 速度 测点 。试 验 根
式 ( 8次) 实 现 对 同 一 测 点 进 行 多 次 锤 击 激 励 采
频 率 /z H
() b 频谱 曲线

浅析地铁梯形轨道减振道床施工控制

浅析地铁梯形轨道减振道床施工控制

浅析地铁梯形轨道减振道床施工控制作者:吕宏亮来源:《城市建设理论研究》2013年第27期摘要:梯形轨枕减振道床是一种新型的轨道系统,轨道交通工程大多穿梭在闹市区,它为人们提供方便的同时,也给周围的居民带来居住建筑物的振动和噪音,受到不同程度的影响。

本文从梯形轨枕减振轨道结构、梯形轨枕施工、总体施工工序等方面阐述了施工过程中梯形轨枕减振道床施工重点、难点及处理方法。

关键词:梯形轨道;减振道床;施工控制中图分类号:U231+.6;;文献标识码:A;1 梯形轨枕减振轨道结构梯形轨枕减振道床为弹性支座板式结构,由下部基础(钢轨底座)底部防震垫及侧向缓冲垫、梯形轨枕、轨道结构等五部分构成。

其轨枕由PC(预应力混凝土)制的纵梁和钢管制的横向联接杆构成梯子状结构,因此称之为梯形轨枕。

每片梯形轨枕由2片6.15m×0.58m×0.165m 混凝土板用3 根钢管联结形成梯形结构。

每片轨枕下有l0块25 mm厚的减振垫,侧面有6块厚12mm的缓冲垫,2片轨枕各设有宽300mm,厚200mm的缓冲材料,构成了轻量级质量弹簧系统,达到减少支撑弹簧数量和减振的目的。

梯形轨枕是纵向轨枕的一种,既能够发挥轨枕的特性,提高荷重的分散能力,又可补充钢轨本身的刚性和质量性能。

尤其是整体道床,使用梯形轨枕不但发挥了复合轨道高刚性的特点,还使轨道构造具有适当的弹性,可有效减小结构的振动噪声。

2 梯形轨枕施工工艺2.1 梯形轨枕减振道床施工重点、难点由于梯形轨枕整体道床轨道有别于其它道床形式,其钢筋结构、水沟形式均发生了变化,梯形轨枕与支承块之间的联系与普通轨枕不同,故其施工的重点在于如何确保轨道的几何形态符合设计并满足规范要求,在小半径曲线缓和曲线上怎样确保超高符合设计,曲线圆顺正矢和连续正矢差满足施工及验收规范的要求(本工程为线路为车站站线),另外的一个重点是确保梯形轨枕仅通过隔振材料和缓冲材料与道床发生接触;施工难点在于道床模板因钢筋与普通道床的不同,支立难度大,中间水沟盖板采用预制安装,道床线性将直接影响整个道床的美观和整体质量,砼施工的标高控制较难,另外塑料泡沫板拆除将比较困难。

高速铁路桥上不同轨枕型式动力特性对比

高速铁路桥上不同轨枕型式动力特性对比

桥 梁 上 的道砟 进行 了更 换 EZ 这 就 要求 针 对 高 速 铁 I ̄ -. G 0L r XNTo XA og uC r A i ̄, I a , IOH n ,q t a u
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高速 铁 路桥 上 不 同轨 枕 型 式 动 力 特性 对 比
合考虑养护维修对 有砟轨道 的要 求 , 建议 高速铁 路桥 上有砟 轨道采用 Ⅲ型 轨枕 加宽 的方 案 ; 据动 力 分析 的结 果 , Ⅲ 根 在
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力和降低养护 维修 工作量等效果 . 研究 结果可 为高速 铁路桥
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城市轨道交通高架桥梯形轨枕轨道动力及减振作用分析

城市轨道交通高架桥梯形轨枕轨道动力及减振作用分析

・产品研究・收稿日期:2007205201基金项目:中国国家自然科学基金重点项目(No .50538010)和中比合作项目(No .B I L 04/17)资助;北京市轨道交通建设管理有限公司资助项目(No .DTKH2004005002)。

作者简介:邓玉姝(1982—),女,在读博士生,北京交通大学桥梁与防灾工程专业。

城市轨道交通高架桥梯形轨枕轨道动力及减振作用分析邓玉姝1,夏 禾1,邹永伟1,齐 琳2,井上宽美2,周丽艳2(11北京交通大学土建学院,北京 100044;21北京泰思谊铁道技术有限公司,北京 100044)摘 要:建立列车荷载作用下梯形轨枕轨道的动力分析模型,模拟在不同车速下列车穿过高架桥的整个时间历程,计算出采用梯形轨枕轨道的高架桥的动力响应和列车的运行安全性和舒适性指标,并将计算结果与采用普通无碴轨道的高架桥动力响应作比较,从而分析出梯形轨枕轨道的减振作用。

分析结果表明,与普通无碴轨道相比,梯形轨枕轨道有很好的减振特性。

关键词:轨道交通;梯形轨枕轨道;高架桥;减振;列车;动力响应中图分类号:U231;U21312 文献标识码:A 文章编号:100422954(2007)1020055203随着轨道交通系统的快速发展,列车运行引起的振动已经引起了人们的重视。

国内外学者已研究出了各种措施进行减振。

浮式梯形轨枕轨道就是其中的一种,并在日本和美国已有较好的应用。

日本近年的理论分析和应用实践证明,梯形轨枕轨道系统具有轻量化质量弹簧系统、减振降噪能力好、大幅度减少维护管理成本等优越性。

降噪起到良好作用,还因其具有“改善车辆-轨道结构相互作用系统的动力特性”的特点,对车辆运行系统也起到了良好作用。

[1~4]1 弹性支撑的梯形轨枕轨道简介弹性支撑的梯形轨枕轨道是一种新型的低噪声、低振动的轨道系统,由梯形轨枕、减振垫、混凝土底座构成。

梯形轨枕由预应力混凝土纵梁和钢管连接件构成,形状似梯子,以一定间隔的减振垫支撑在L 形的钢筋混凝土台座上,形成弹性支撑的梯形轨枕轨道系统,见图1。

梯形轨枕空吊对轨道结构力学特性的影响及其整治技术研究

梯形轨枕空吊对轨道结构力学特性的影响及其整治技术研究

第 54 卷第 4 期2023 年 4 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.4Apr. 2023梯形轨枕空吊对轨道结构力学特性的影响及其整治技术研究王鑫1,丁宇1,赵静存1,刘力2,王朋松3,王森3,张胜龙2(1. 中国铁道科学研究院集团有限公司 金属及化学研究所,北京,100081;2. 中国铁道科学研究院集团有限公司 城市轨道交通中心,北京,100081;3. 北京交通大学 土木建筑工程学院,北京,100044)摘要:为研究垫板空吊对梯形轨枕服役性能的影响,建立考虑细观混凝土损伤的梯形轨枕轨道结构塑性损伤分析模型,结合现场实测数据计算分析不同轨枕空吊状态下轨道结构的变形与损伤规律。

在此基础上,通过分析填充材料不同性能对该病害修复效果的影响及现场试验结果,得到材料的性能指标,并开展填充材料和病害整治技术的研究。

研究结果表明:当梯形轨枕中间3块垫板出现大面积空吊时应予以重点关注,此时轨枕在列车荷载下将发生明显的变形,与正常工况相比,位移最大值将增加约60%,轨枕底部易出现受拉损伤并产生裂纹。

对于空吊的修复,建议填充材料的弹性模量应不低于5.0 GPa 。

通过调整填充材料中填料和交联剂的用量可以在满足弹性模量要求的同时,保证粘接强度和黏度分别不低于5.0 MPa 和500 mPa·s 。

采用研发的填充材料进行空吊修复后,轨枕变形明显减小,其结果与理论分析结果基本一致。

关键词:梯形轨枕;空吊;塑性损伤模型;填充材料;病害整治中图分类号:U213.1 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2023)04-1622-11Study on influence of track sleeper voiding on mechanical characteristics of track structure and maintenance technologyWANG Xin 1, DING Yu 1, ZHAO Jingcun 1, LIU Li 2, WANG Pengsong 3, WANG Sen 3, ZHANG Shenglong 2(1. Institute of Metals and Chemistry, China Academy of Railway Sciences Co. Ltd., Beijing 100081, China;2. Urban Rail Transit Center, China Academy of Railway Sciences Co. Ltd., Beijing 100081, China;3. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract: In order to study the influence of voiding on the service performance of ladder sleeper, a ladder track收稿日期: 2022 −05 −28; 修回日期: 2022 −07 −10基金项目(Foundation item):中国铁道科学研究院集团有限公司科研开发重点项目(2017YJ150);中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所基金资助课题(2019XC0204) (Project(2017YJ150) supported by the Foundation of China Academy of Railway Sciences Co. Ltd.; Project(2019XC0204) supported by the Institute of Metals and Chemistry of China Academy of Railway Sciences Co. Ltd.)通信作者:王鑫,硕士,副研究员,从事高速铁路新材料的开发和应用研究;E-mail :****************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.04.037引用格式: 王鑫, 丁宇, 赵静存, 等. 梯形轨枕空吊对轨道结构力学特性的影响及其整治技术研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(4): 1622−1632.Citation: WANG Xin, DING Yu, ZHAO Jingcun, et al. Study on influence of track sleeper voiding on mechanical characteristics of track structure and maintenance technology[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(4): 1622−1632.第 4 期王鑫,等:梯形轨枕空吊对轨道结构力学特性的影响及其整治技术研究model considering meso concrete damage was established. Combined with the field measured data, the deformation and damage of track structure under different voiding conditions of sleeper were analyzed. On this basis, by simulating the repair effect of different filler materials on the disease and field tests, the performance index requirements of the materials were obtained, and the research on filling materials and disease treatment technology was carried out. The results show that attention should be paid to the condition when the three plates in the middle of the track sleeper is voided in large area. Under the above condition, the sleeper deformation is obvious, and the maximum displacement increases by about 60% compared with that of the normal working condition. At the same time, the sleeper bottom is prone to tensile damage, and cracks will occur. For voiding repairing, it is recommended that the elastic modulus of the filling material should not be less than 5.0 GPa. By adjusting the amount of filler and cross-linking agent in the filler material, the above-mentioned rigidity requirements can be met while ensuring that the bonding strength and viscosity are not less than 5.0 MPa and 500 mPa·s, respectively. The sleeper deformation is significantly improved after the use of the developed filler material for the voiding repair, and the effect is basically the same as that of the theoretical analysis result.Key words: ladder sleeper; voiding; plastic damage model; filler material; disease treatment梯形轨枕是一种高等减振轨道结构,具有质量小、减振降噪性能好、维护成本较低等优点,已在城市轨道交通中广泛应用。

城际铁路曲线地段梯形轨枕有砟轨道动力性能分析

城际铁路曲线地段梯形轨枕有砟轨道动力性能分析

城际铁路曲线地段梯形轨枕有砟轨道动力性能分析
张永伟;李萍;李玉路;周丽
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】围绕梯形轨枕有砟轨道在城际铁路中适应性问题,测试城际列车以
80~176 km/h通过半径为1432 m曲线地段时梯形轨枕有砟轨道系统动力性能指标,对比梯形轨枕有砟轨道和普通Ⅲ型枕动力性能。

运用车辆与轨道动力相互作用原理和有限元方法建立曲线地段梯形轨枕有砟轨道动力学模型,进一步评估城际列车以不同速度通过时的行车安全性及舒适性。

研究结果表明(:1)列车实际通过曲线地段梯形轨枕有砟轨道时的安全性和轨道结构稳定性均满足规范要求(;2)梯形轨枕有砟轨道较普通Ⅲ型枕有更良好的减振性能,车速从80提高至176 km/h时,减振效果从8.3降低至6.2 dB(;3)考虑道床横向阻力非线性特性的车辆与轨道动力相互作用分析表明,随着车速增大,梯形轨枕有砟轨道动力响应增大,列车运行安全性和舒适性均降低,但仍满足规范要求,其中车辆与轨道的横向动力响应受车速影响更为明显。

【总页数】6页(P276-281)
【作者】张永伟;李萍;李玉路;周丽
【作者单位】易科路通轨道设备有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心;北京交通大学土木建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U239.5
【相关文献】
1.曲线地段梯形轨枕布置计算研究
2.京张高速铁路有砟轨道动力特性及轨枕优化研究
3.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
4.京雄城际铁路特大桥梁地段CRTSⅢ型板式无砟轨道施工物流组织研究
5.地铁列车高速行驶时梯形轨枕轨道动力性能分析
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北京交通大学硕士学位论文
均采用了弹性短轨枕产品。

在此以后的几年在深圳地铁一号线延伸线、地铁二号线,广州地铁二、八号线,成都地铁一号线,天津地铁二号线和沈阳地铁一号线都采用了弹性短轨枕产品【3J。

但是随着先期应用弹性短轨枕的地铁线路投入运营之后,人们发现弹性短轨枕减振方案有几个明显的缺陷:一是轨距保持能力较差;二是轨距和轨底坡调整困难;三是养护更换困难;四是橡胶包套进水之后减振性能下降;五是弯道钢轨浪磨现象严重。

尤其是在香港地铁比大陆应用更早的弹性短轨枕轨道的更换维护上遇到了工程设计之初所未想到的困难:减振部件橡胶包套和弹性垫板无法用原设计部件直接更换,只能重新设计尺寸更小的橡胶包套、弹性垫板和混凝土短枕进行更换后再用高强度快干水泥来填补空隙来完成。

后来将弹性短轨枕减振方案废除而用其它减振扣件来代替【31。

2.浮置板轨道
浮置板轨道是一个弹簧一质量系统,即通过弹性体将轨道上部结构与底座基础完全隔离开来,使其处于悬浮状态,利用整个轨道板在弹性体上进行惯性运动来隔离和衰减列车运行所产生的振动。

其隔振原理是增大振动体的振动质量和弹性,利用其惯性力吸收冲击荷载,从而起到隔振作用。

这种隔振系统在共振频率下的放大倍数很低,所以减振降噪效果非常显著。

目前,常见的浮置板轨道结构主要有两种型式:钢弹簧浮置板和橡胶浮置板【51。

(1)钢弹簧浮置板轨道
钢弹簧浮置板轨道是用钢弹簧设计制成钢弹簧支座作为混凝土浮置板的弹性支撑从而形成一个“质量.弹簧”系统,其结构分为以下5个部分:下部基础、弹性隔振器、混凝土浮置板、钢轨、扣件、剪力铰。

支承部件由螺旋钢弹簧和粘滞阻尼组成,根据钢弹簧支承位置的不同可分为侧置式、内置式两种,如图1.7及图1.8所示【21。

图1.7侧置式钢弹簧浮置板图1-8内置式钢弹簧浮置板钢弹簧浮置板轨道隔振效果很好,隔振系统的固有频率约为5-7Hz,减振效果为15.25dB。

但钢弹簧浮置板轨道的造价较高,适合应用在医院、博物馆、音乐厅、科研院所、会议中心等对减振降噪有特殊要求的地段。

目前,钢弹簧浮置板轨道在我国地铁建设中得到了极为广泛的应用,首先在北京地铁东直门居民楼段、西直门地铁车站和指挥中心高架线路穿楼段采用了钢弹簧浮置板轨道,随后,北京地铁五号线、十号线、四号线、六号线、九号线,上海地铁十号线、十一号线北
车辆.轨道.桥梁系统耦合分析方法及模型
ABAQUS/standard,从两个程序计算成本的角度来看,节省大量的磁盘空间和内存使得ABAQUS/Explicit更有优势【451。

2.2.2ABAQUS中的接触及滑移
1.接触问题
ABAQUS/Explicit提供了两种方式定义接触,一是通用接触,其特点是自动定义相互作用面,一般在模型中存在多个部件或者复杂的拓扑结构的情况下使用。

二是双面接触,其特点是接触约束施加两次并平均,在第二次旋加约束时互换主从面,尽可能地减少接触对之间的侵彻【4引。

ABAQUS的接触对由主面和从面构成,接触方向总是主面的法线方向,从面上的节点不会穿越主面,但主面上的节点可以穿越从面。

因此应选择刚度较大的面作为主面。

解析面或者由刚性单元构成的面必须作为主面,从面则必须是柔体上的面。

本论文中分析的车体、转向架、车轮都为刚体,钢轨为三维实体的柔体,故轮轨接触模型中的主面为车轮踏面,从面为钢轨轨头表面。

主从面的定义体现在网格密度上,从面的网格应该比主面更加细密,如果主从面的网格密度大致相等,那么柔性材料的表面应该作为从面。

无论是主面还是从面,发生接触的部位应尽量圆滑过渡,不要有尖锐的特征存在。

如果接触面在发生接触的部位有很大的凹角或者尖角,应该将其分别定义为两个面。

一对接触面的法线方向应该相反,换言之,如果主面和从面在几何位置上没有发生重叠,则一个面的法线应指向另一个面所在的那一侧。

如果法线方向错误,ABAQUS往往会将其理解为具有很大过盈量的过盈接触,因而无法达到收敛。

2.有限滑动
有限滑动是ABAQUS通用接触算法的唯一选项。

有限滑动是最通用的滑动方式,其在接触面间允许任意大的滑动和旋转,在有限滑动分析的过程中,AaAQUS需要不断地判断从面节点和主面的哪一部分发生接触,因此和小滑动相比其计算代价要高。

在接触分析中,如果两个接触表面定义为有限滑动,其主控表面最好使用延伸到角点之外的定义,它们将防止从属节点“跌落"到主控表面的后面,从而导致收敛困难【451。

3小滑动
小滑动式在接触表面之间允许小的相对滑动。

只要接触表面之间没有大的相对移动,允许接触表面之间有大的转动,这时可以选择小滑动来描述两个接触面切向之间的运动关系。

相比有限滑动来讲,小滑动的计算代价较小。

小滑动不需要通用的有限滑动算法,在整个分析过程中,从属节点和主控表面上事先确定的分析,使用ABAQUS/Explicit进行分析可能更为有效。

27。

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