沪宁城际铁路基坑开挖对既有线动态影响分析

研究目的:随着列车运行速度的提高,轨道结构的动力响应将增加,对轨道结构动态几何形位的良好保持提出了更高的要求。本文以既有沪宁线旁沪宁城际铁路桥墩基坑的开挖为例,分析基坑开挖对既有沪宁线路基沉降的动态影响。研究结论:通过建立车辆-轨道-路基耦合系统动力分析模型和路基-土体-基坑-支护结构耦合系统动力分析模型,分析基坑对路基沉降的影响。结果表明:基坑的开挖深度、开挖后支护方法、列车通过方式均对邻近既有线路路基沉降造成影响。3种不同工况下的竖向动位移范围在0.8~1.6mm,满足规范要求。     

高架轨道箱梁结构振动试验模型设计与校验

基于π定理和量纲分析法,推导了某32 m高架轨道箱梁结构缩尺模型与原型物理量之间的相似关系,并通过建立动力仿真模型进行计算,验证了相似关系的准确性;以该相似关系指导设计,并通过合理选材,制作了几何相似比为10∶1的轨道箱梁结构缩尺试验模型;通过激振试验获取了缩尺试验模型的模态频率、振型和加速度响应,并与有限元仿真结果对比,验证了缩尺试验模型的有效性;在此基础上利用该缩尺试验模型研究了轨道箱梁结构的振动传递特性。研究结果表明:高架轨道箱梁缩尺模型与原型结构前10阶模态频率误差均小于1%,且由缩尺模型计算结果反演的加速度响应曲线与原型结果趋势一致,模型与原型之间相似关系推导正确;缩尺试验模型实测模态频率与有限元仿真结果的误差均在8.8%以内,各阶模态振型吻合,且实测加速度响应随时间变化趋势与有限元仿真结果一致,制作的高架轨道箱梁结构缩尺试验模型有效;当振动在轨道结构中传递时,扣件和橡胶层对1 000 Hz以上的高频振动具有明显的衰减作用;当振动由箱梁顶板向底板传递时,顶板加速度导纳最大,翼板次之,其次是腹板,底板加速度导纳最小;设计制作的高架轨道箱梁结构缩尺试验模型能够反映原型振动响应的一般传递规律,可用于轨道箱梁结构振动传递特性与控制关键技术研究。      

农村公路小尺寸薄水泥混凝土路面结构设计研究

鉴于资金是制约农村公路发展的严重问题,同时考虑到广东省农村公路以水泥混凝土路面为主的现实状况,开展了小尺寸低成本薄水泥混凝土路面结构相关问题的研究。通过对广东省有代表性城市所辖农村公路交通量状况调查、路面板三维有限元分析、模拟试验以及试验路铺筑和性能观测,提出了农村公路交通量分级标准;以平面尺寸换取板厚的可行性;以假缝的方式划分路面板块尺寸和适宜的切缝深度。通过实体工程施工和短期使用性能观测可知,小尺寸薄水泥混凝土路面作为农村公路低成本路面结构是可行的,具有良好的环境适应性和施工可操作性以及显著的经济效益。     

城市轨道交通噪声预测方法

在对城市轨道交通的噪声源特点进行分析的基础上,用类比法、比例法、模式法、模型法比较了国内外比较成熟的铁路噪声预测方法,提出把城市轨道交通噪声作为一个线声源、噪声源分解为轮轨噪声和牵引噪声分别进行预测的方法,并给出了详细的计算步骤.结合曼谷机场连接线工程,实例证明了此方法的可操作性及科学性.     

高速、重载铁路环境振动控制研究

论述了大地振动控制的一般方法和特点,提出了铁路环境振动控制的研究方法.该方法包括:现场勘测与试验,数学建模与仿真,屏障参数对隔振效果的影响分析,振动控制方案比选,工程投资预算及治理工程实施后的评价.作为应用实例,结合北京东郊铁道试验环线振动治理工程,给出了铁道环线振动治理工程的建议方案.     

城市轨道交通高架线路敷设阻尼钢轨噪声特性

为研究城市轨道交通高架线路敷设阻尼钢轨前后列车通过时段噪声变化规律，以敷设了阻尼钢轨的广州某高架线路为研究对象，通过对高架线路敷设阻尼钢轨前后轨道旁、距行车轨道中心线7.5和30 m处测点进行现场噪声试验，分别从时域统计、频谱和插入损失等方面分析了高架线路改造全过程，包括换轨前、换轨后、刚敷设阻尼钢轨及敷设阻尼钢轨运营半年后列车通过时段噪声变化规律。分析结果表明:换轨和敷设阻尼钢轨作为源头上的降噪措施具有一定的降噪效果，噪声源强处2种措施分别降噪1.1、2.9 dB(A)，敷设阻尼钢轨能降低钢轨Pinned-Pinned振动辐射产生的噪声；换轨前高架线路列车通过噪声能量主要集中在100~3 000 Hz，分别在100~125 Hz和2 000 Hz附近出现第1、2个峰值，换轨后、刚敷设阻尼钢轨及敷设阻尼钢轨运营半年后的列车通过噪声能量主要集中在500~2 000 Hz，峰值频率出现在800 Hz附近；高架线路整个施工改造过程中60 Hz以下低频噪声变化较小，60 Hz附近的频率为轮轨系统的固有频率，高架线路改造并未使轮轨系统固有特性发生较大改变；敷设阻尼钢轨运营半年后相比刚敷设阻尼钢轨时，在距轨道中心线7.5和30 m处，1 000 Hz以上高频噪声变化较小，桥梁局部结构振动产生的辐射噪声(100~300 Hz)出现了一定的增大。      

第六次铁路提速对沿线环境噪声的影响研究

研究目的：针对第六次铁路大提速前后铁路沿线环境噪声变化情况进行研究，以减少人们对沿线环境噪声污染程度增加的担忧。研究方法：对影响沿线铁路环境噪声的4个主要因素，即机车类型、列车运行速度、列车通过频率和轨道状态，进行理论分析，并对第六次铁路提速前后毗邻沪宁线和沪杭线的上海某住宅小区环境噪声进行实地监测，然后将理论和实地监测结果进行相互验证。研究结果：提速前后铁路沿线环境噪声变化不大。研究结论：实施铁路提速后，列车运行速度有了明显提高，而且又没有对环境造成不良影响，取得了较好的经济和社会效益。     

高架简支箱梁与U梁车-轨-桥耦合振动分析

基于多体动力学与有限元法,利用多体动力学软件Simpack建立箱型梁及U型梁的三维车轨桥耦合振动仿真模型,对列车过桥时箱型梁、U型梁及轨道结构竖向和横向振动进行分析,得到桥梁振动空间分布情况,进一步研究扣件、板下弹性支承与桥梁支座参数对箱型梁和轨道结构的振动规律,并给出各参数的合理取值范围。研究结果表明:列车以80 km/h的速度过桥时,箱型梁与U型梁结构振动空间分布情况差异明显,应重点关注钢轨、轨道板以及箱梁翼板与腹板的竖向振动,U型梁翼缘处横向振动不容忽视;增大扣件刚度能明显减小钢轨变形,但过大的刚度会使箱梁与轨道结构的振动加剧,建议扣件竖向刚度取值为20~50 MN/m;增大板下弹性支承刚度可明显减小轨道板的振动,但过大的刚度会加强钢轨振动,建议板下弹性支承竖向刚度取值为(1.0~1.5)×10~3 MN/m;增大支座竖向刚度在一定范围内可减小轨道板与箱梁的振动,但过大的支座刚度反而会使桥梁振动加剧,不利于减振,建议支座竖向刚度取值为(3~4)×10~3 MN/m。     

普通轨与槽型轨对现代有轨电车小半径曲线通过能力的影响

为研究不同类型钢轨上有轨电车的小半径曲线通过能力,基于多体动力学理论,建立了四模块低地板现代有轨电车仿真模型。在模型中考虑CHN60钢轨与60R2槽型轨的影响,并依据规范设置了3条小半径曲线线路,最后以车辆脱轨系数和轮重减载率为评价指标,对有轨电车小半径曲线通过能力进行评价分析。结果表明:两种钢轨上的有轨电车非线性临界速度均能满足车辆运行要求,且运行在CHN60轨上的车辆具有更好的非线性运动稳定性;在小半径曲线线路上运行时,60R2槽型轨上的车辆具有更好的稳定性,且槽型轨断面具有一定的护轨功能,因而在有轨电车钢轨选型上,建议使用槽型钢轨。     

地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究

研究目的：京津城际铁路正式运营标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。随着铁路运行速度的提高,铁路沿线环境振动问题日益突显,因此,如何缓解由高速铁路所带来的环境振动影响,提高沿线居民生产生活质量,是目前迫切需要研究的课题。 研究结论：本文通过建立车辆-轨道-路基-大地和大地-隔振屏障耦合振动模型,运用ANSYS大型有限元通用软件对5种地屏障,即空沟、夹心墙、刚性墙、排桩和三排蜂窝桩的隔振效果进行了研究。结果表明：三排蜂窝桩减振效果可达15dB左右、空沟为6～8dB左右、夹心墙、刚性墙和三排桩为5dR左右。