基于功率流法的城市高架轨道振动能量传递特性研究

近年来，城市高架轨道列车运行过程中产生的振动已成为严重的问题。为研究高架轨道振动能量的传递特性，基于单层隔振系统和多层隔振系统功率流理论，分析振动能量的传递和耗散过程。通过建立高架轨道系统有限元模型，并以实测加速度结果验证模型的准确性。结合有限元模型和功率流理论，分析能量在轨道结构中的分布与传递规律。结果表明：振动能量在轨道结构的固有频率处达到峰值；由于扣件和轨道板支承对振动能量的衰减作用，全频段(1～1 000 Hz)范围内，振动能量在从上往下的传递过程中逐渐减小；扣件系统可显著消耗钢轨高频(100～1 000 Hz)振动能量，轨道板支承可显著消耗轨道板的低频(1～100 Hz)振动能量；功率流指标能直观反映振动能量在结构中的分布、传递和耗散特性；可通过设计扣件和轨道板支承的刚度和阻尼，获得最优的减振效果。