城市高架桥轨道结构型式振动及其传递特性的影响分析.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
城市高架桥轨道结构型式振动及其传递特性的影响分析
姓名:马春艳
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:谷爱军
20071201
中文摘要通过建立浮置板轨道一桥梁、减振器轨道一桥梁、有碴轨道一桥梁三维空间减振器轨道一桥梁、有碴轨道一桥梁结构系统瞬态分析得到的桥墩支座反力,分摘要:随着社会经济的发展和科技水平的提高,高架桥上的轨道交通得到迅速发展,其导致的环境振动公害问题也越来越引起人们的重视。本文针对高架桥上浮置板轨道结构、减振器轨道结构和有碴轨道结构,着重分析了列车经过时桥梁的振动和传递特性及周围地面的振动状况,并对三种轨道结构进行了比较,为高架轨道交通的可行性研究和环境影响评价提供理论参考,同时也为城市轨道减振结构选型提供了理论依据。模型,进行模态分析,比较以上三种结构系统的自振特性。建立浮置板轨道—桥梁、减振器轨道一桥梁、有碴轨道—桥梁二维动力学有限元模型,在四级和六级轨道高低不平顺的条件下,模拟移动荷载以不同的速度通过高架桥时整个系统的动力响应过程,分别得到三种类型轨道下高架桥的振动特性及桥墩支座的反力,并进行了频谱分析。建立桥墩一土体二维动力有限元模型,通过施加单位脉冲荷载,分析土体振动传播特性,验证了模型的正确性。针对不同性质土体,施加浮置板轨道一桥梁、析由桥上不同轨道结构导致的振动在不同土质中的传播特性,并加以比较。关键词:减振器轨道;浮置板轨道;有碴轨道;振动;环境评价;分类号:.
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独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所傲的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。年学位论文作者签名:签字日期:月日
致谢本论文的工作是在我的导师谷爱军副教授的悉心指导下完成的,谷老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来谷谷老师悉心指导我们完成了实验室的科研工作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向谷老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间,张宏亮、侯江华、徐田坤、刘冰等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。老师对我的关心和指导。
翘呗氛穸灾芪Щ肪秤跋熳凼研究的背景及意义面,就会引起地面的振动。桥梁一墩台一土体结构系统的振动通过周围地层向外自年北京开通第一条地铁线路以来,目前城市轨道交通在我国大城市正在迅速发展,北京、上海、广州、南京等城市的轨道交通已投入使用,在深圳、青岛、重庆等城市的轨道交通也正在建设中,还有许多大、中型城市即将兴建城铁,以舒缓日益紧张的城市交通压力。城铁线路一般通过建筑物众多的市区,与既有建筑物或桥梁交叉,由于结构物在设计时除抗震设防外并未考虑城铁线路的振动对其产生影响,而且地铁隧道一般埋深都相对较浅,列车运行时产生的振动将通过轨道传递给隧道支护结构,并通过隧道支护结构以外的岩土介质传播到地传播,进一步诱发附近建筑物的二次振动,对居民的工作和日常生活产生了很大近年来,振动引起的问题越来越多,社会反响也越来越大。其主要原因是城空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民区、商业中心和工业区。随着交通密度不断增加,荷载部分地加重,使得由交通车辆引起的振动和噪声的影响日益增大。其次是由于人们环保意识的加强和对生活质量的要求些最典型的例子就是国内北京西直门附近距铁路约状σ蛔宀懵ツ诘木用瘢当列车通过时可感到室内有较强的振动,一段时间后,室内家具由于振动而发生了移位的现象。正在建设中的北京地铁四号线,因规划穿过北京大学理科实验基地,由于地铁列车所引起的振动大大超过了实验室内精密仪器的振动允许范围,城铁线路振动对周围环境影响综述的影响。市建设的迅猛发展,多层的高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体提高,在过去可能不会引起公众反应的振动和噪声问题现在正越来越多地引起强烈反应。再就是随着高科技的发展,电子产品及高精度精密仪器的使用,对建筑物内的振