地铁运行引起地表振动的现场测试与分析

通过对上海地铁一号线某区段进行的现场测试,对地铁运行所引起的地表振动规律进行了分析。测试结果表明：在轨道结构上振动速度时程曲线呈现准周期特性,振动具有明显的脉冲、尖峰特性。列车速度越高,高频振动所占的比例越大,但振动主要为低频振动。相比于轨道结构的振动速度曲线,地面振动速度时程曲线表现出振动经过一定距离传播后相互叠加的特性,振动速度的幅值也有大幅度的减小。随着距轨道距离的增大,速度的幅值也逐渐衰减。     

地铁车辆客室振动测试研究

通过利用多通道的振动测试系统,对实际运营的深圳地铁某列车进行车厢内振动实测,了解其实际运行时的振动特性,考察车辆在相同运行速度和不同运行速度下的振动情况.通过对实测数据进行分析,计算了车辆客室振动的人体Z振级,讨论了车辆的垂向平稳性,总结了地铁车辆客室实际振动大小、振动频率范围与车辆运行速度的关系.     

地铁车辆设备振动测试及特性分析

为获得地铁车辆车下悬挂设备的振动特性,文章以重庆地铁6号线为研究对象,针对高压电器箱、牵引逆变器箱和空心电抗器箱等开展了线路运行条件的振动测试,将振动测试结果与GB/T 21563—2018作了对比,并从时域、频域和启动过程进行了振动特性分析。研究结果表明：停车工况下的振动较小,高速过弯道时的振感明显增强;各测点在推荐频率范围内的加速度均方根值为标准值的10%～20%;各测点中仅高压电器箱的测点表现出明显的冲击信号,与其内部的接触器动作有关;启动过程中存在由车轮非圆化和齿轮箱振动引起的频谱特征。     

地铁列车信号与车辆的接口分析

从信号角度对广州地铁1号线信号自动列车控制系统与车辆系统的接口关系进行分析，指出了解接口关系的重要性。     

地铁车辆振动异常问题探讨

针对地铁车辆在转向架附近范围内存在异常振动冲击现象，进行了整组列车运行状态振动情况测试和转向架单独室内动态特性测试，找到了产生振动冲击的原因，揭示了这一现象的产生机理，为消除这种异常振动冲击现象提供了理论依据。     

地铁车辆地板振动异常的测试分析及优化改进

针对某地铁车辆其中一节车厢地板在交付过程中出现的振动异常问题,开展了大量的振动测试及分析,找到了异常振动的来源,排除了变压器箱和地板共振的可能;通过振动传递特性分析,确定了地板振动异常是该节车厢车体梁在98 Hz附近存在局部共振引起,并提出了解决方案。通过对地板下方的隔振层进行优化,地板振动降低34%。     

区间地铁列车振动的地面响应测试分析

为研究地铁列车引起的地面振动的规律，选择在北京地铁东单一建国门区间，采用高灵敏度加速度传感器和24位动态信号采集记录系统，测试正常运营的地铁及地面交通造成的地面垂向振动加速度。采用汉宁窗和线性平均技术，将95次测试记录共354个时程信号转换为频域内的1／3倍频程频谱；按照地铁的车型进行平均化处理，得到地铁G型车和S型车的1／3倍频程谱均值。分析结果表明，影响地铁列车引起的地面振动规律的因素主要有距离和背景振动。地面振动存在1个“交汇频率”，在小于“交汇频率”的范围内，地铁列车引起的地面振动主要受背景振动制约，而距离的影响很微弱；在大于“交汇频率”的范围内，地铁列车引起的地面振动主要受距离的影响，但背景振动的作用仅次于距离。地铁与地面车辆引起的地面振动的叠加，使在1～30Hz频率段内的地面振动响应增大。     

深圳地铁重叠隧道列车振动响应测试与数值分析

在对深圳地铁重叠隧道各典型断面现场振动加速度测试的基础上,结合相关车辆体系的振动理论,得到了重叠隧道各典型断面列车振动荷载的数学表达式,进而采用有限元法分析了各典型断面隧道结构的动力性态。分析表明:计算结果和实测值符合良好;对于单洞双层的隧道结构,最不利受力位置出现在隔板与边墙的连接处,而双隔板结构对列车振动的反应小于单隔板结构;结构设计受静力控制,但需要考虑列车振动对结构的影响。     

地铁列车引起的振动对郑州二七塔的影响

规划建设的郑州地铁3号线1期工程穿过郑州二七塔临近区域,分析地铁列车振动对二七塔的动力影响十分必要.基于《古建筑防工业振动技术规范》,预测分析了15m、20m和25m3种埋深下地铁列车振动对二七塔的影响.结果表明,3种埋深条件下地铁振动引发的二七塔承重结构最大速度响应分别达到0.907 mm/s、0.747 mm/s和0.623 mm/s,超过国家重点保护文物承重结构的容许振动速度.为确保二七塔建筑结构的安全,建议郑州地铁3号线1期工程在建设过程中,在二七塔临近区域采用不低于25 m的埋深并设置钢弹簧浮置板道床来减弱振动的影响.     

地铁运行列车引起建筑物低频振动的数值分析

采用施加在轨道上的一系列移动轴荷载模拟列车作用,利用轨道结构连续弹性双层梁模型,计算出某城市地铁列车运行产生的轨枕与隧道之间的作用力。在此基础上,建立隧道-土层-建筑物有限元模型分析了不同车速下不同距离建筑物中不同楼层的振动规律。分析结果表明:移动列车轴荷载引起建筑物低频振动;车速越高,建筑物的竖向振动水平越高;随着到轨道中心线距离的增加,建筑物竖向振动水平逐渐减小;不同楼层竖向振动水平基本接近。     

地铁车辆齿轮箱模态测试与分析

在齿轮箱运行过程中,箱体承受着较大的载荷,因而箱体的动态特性对齿轮箱产生重要影响。本文通过识别某齿轮箱箱体的振动模态,并结合模态测试结果,综合分析后为箱体结构优化设计提供借鉴及依据。     

列车振动对地铁周围环境的影响及减隔振措施

主要分析地铁列车对地面建筑物的振动影响，介绍了一些减振措施，并对城市交通规划设计提出了建议。     

地铁列车振动环境响应预测方法

我国地铁列车振动环境响应预测中采用的经验法计算简单,可对线路上多个敏感目标快速预测,但它的缺点在于预测的输出量单一、预测精度低;解析法、半解析法和数值法可利用计算机模拟技术对单个敏感目标进行预测,但是用于同时预测地铁沿线多个敏感目标的列车振动环境响应时,计算工作量大、时间长,并且预测的精度和可靠性存在不确定性.为了降低预测误差、减少预测的不确定性,可辅之基于现场测试的两位校准法和实测传递函数法对预测模型进行校正和验证预测结果.为提高预测的可靠性,并兼顾预测精度和效率,应将整条地铁线路按敏感目标距线路的距离分为不同的预测区域、按照敏感目标对环境振动影响的敏感程度分为不同等级、按照地铁建设工程项目的各个设计阶段,综合运用既有各类预测方法,动态进行分区域、分等级和分阶段的地铁列车振动环境响应预测;建议开展既适用于整条地铁线路、又适用于线路个别重点敏感目标的地铁列车振动环境响应预测方法以及动态预测评价体系的研究.     

地铁列车引起的地面振动响应测试分析

在深圳地铁1号线附近一振动敏感区进行了地面垂向振动测试,分析了南北列车单独通过和双线列车同时通过三种工况下地面振动响应规律。结果表明：地铁列车单线通过时地面垂向振动响应总体上随距隧道中线水平距离增加呈波动性下降趋势,地面振动垂向分频最大振级在距隧道中线水平距离4.5 m处最大;南线列车单独通过引起的振动经过北线隧道时,隧道结构对其振动响应有一定影响;在距北线隧道中线水平距离10 m处,双线列车同时通过时地面振动垂向分频最大振级比北线列车单独通过时增大7.8%。评估地铁对邻近敏感建筑物的影响时,建议考虑双线列车同时通过时振动叠加所造成的影响。     

地铁车辆车体振动特性柔性仿真与测试

文章依据刚柔耦合结构动力学理论,阐述了地铁车辆柔性车体和刚性转向架耦合模型的动力学计算以及提取车体某些具体位置振动加速度信号的过程;基于振动信号测试理论,现场测试与仿真计算同工况下的同型地铁车辆相同位置的振动加速度信号.通过将仿真结果与现场测试采集的信号数据进行对比,验证了仿真方法与结果的正确性.最后将现场测试的振动加...     

地铁列车及路面交通引起古建筑微振动预测研究

以西安地铁2、6号线交叉通过钟楼案例为背景,提出通过数值计算与现场测试相结合进行复杂交通环境下古建筑微振动响应的预测方法,并给出应用实例。通过现场测试获得路面交通振动响应及结构动力放大系数,充分利用地铁2号线已开通运行、地铁6号线尚未开工建设这一有利条件,对现况交通振动进行详细测试;同时建立三维动力有限元模型,并采用“振源输入-地表响应输出”两位校准法,验证预测模型的有效性;随后利用上述模型及预测方法,研究比较3种不同线路方案、5种列车运行工况下列车振动对钟楼振动的响应。研究结果从控制钟楼振动角度为地铁6号线建设的线路优化提供依据,研究方法可用于其他同类复杂交通环境下木结构振动响应的预测。     

地铁车辆设备电气连接器的振动测试及故障分析

针对上海地铁11号线设备电气连接器卡扣出现断裂的问题,开展地铁车辆实际线路运行的振动测试,结合GB/T 21563—2018标准从振动加速度有效值、振动冲击加速度峰值、振动频谱和不同车次等方面进行设备连接器的振动特性分析,并与沈阳、北京和广州等地铁线路测试数据进行对比分析,针对性提出改进措施。研究结果表明：上海地铁11号线设备电气连接器各测点在3个方向的振动都明显大于沈阳地铁2号线、北京地铁房山线和广州地铁2号线,与线路条件、速度等级直接相关;上海地铁11号线设备电气连接器各测点的纵向振动加速度均超过标准值,横向与纵向振动冲击加速度峰值超过标准值,电气连接器的断裂故障与振动过大有关;采用提升连接卡扣在纵向方向的紧固度和调整卡扣为实心结构的改进措施,可以解决设备电气连接器卡扣断裂问题。利用振动测试的分析方法可为地铁车辆设备的可靠性提供参考。     

地铁列车经过轨道结构的振动研究

研究目的:通过建立轨道结构连续弹性双层梁模型,研究分析列车速度、轨道不平顺、钢轨垫板刚度和轨枕垫板刚度对轨道振动的影响,从而为工程实践提供技术依据.研究结论:车速对轨道结构振动影响明显,随着车速的增加,轨枕的振动速度明显增加,整体道床的作用反力峰值也有很大的增加,而且作用力的频率段也随着车速的提高而增长.轨道不平顺对轨道结构振动非常敏感,因此对钢轨表面和车轮踏面的日常维护对轨道结构的减振和安全有非常大的意义.轨枕和整体道床之间的橡胶减振套刚度对轨道结构振动有很大的影响,刚度增加会引起轨枕的速度明显减小,但整体道床反作用力会增加,而相应的频谱没什么变化.从隧道结构的安全来讲,橡胶减振套刚度应取较小值.     

地铁车辆限界与设备限界间安全裕量的可靠性再分析——地铁列车与屏蔽门间隙测试

根据地铁限界标准,列车与屏蔽门之间必须保留一定间隙,以保证列车在规定条件下能安全通过该设备区域。乘客上下车安全与行车设备安全同样是地铁运营中的核心问题。实际测试了地铁列车进出车站和通过车站时与屏蔽门间的动态间隙,在正态分布假设下对试验数据进行了拟合,预计了车辆随机晃动下与屏蔽门间的间隙值,从乘客上下车安全角度对现行的地铁车辆限界与设备限界间的安全裕量值进行再评估,为将来地铁车站屏蔽门设计及站台设备安装提供参考。     

列车引发建筑物振动现场测试及数值分析

通过现场测试和数值分析,对铁路线附近建筑物的振动特性、建筑物振动的传播规律及其影响因素进行了研究.为了简化分析,将列车—轨道—路基—大地—建筑物耦合系统分解为列车—轨道—路基相互作用连续平面三层梁模型和大地—建筑物(剪力墙结构)三维有限元模型两个子系统,前者采用傅里叶变换法求解,后者采用三维有限元模拟.结果表明,列车引发的建筑物振动属于低频振动,建筑物结构对高频振动具有衰减的作用;振动随列车速度的提升而增大,随列车编组的加长而增大,随列车轴重的增加而增大,随建筑物到轨道中心线距离的增大而减小;建筑物的振动水平随楼层的上升呈折线分布;框架结构相对于剪力墙结构能更好地抑制振动的产生.