橡膠混凝土整體道床設(shè)計及減振性能研究.pdf

1、近些年城市軌道交通獲得了快速發(fā)展，它在帶給人們極大方便的同時也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境振動問題。這些振動問題對建筑物和精密儀器產(chǎn)生了損害，給人們的生活造成了極大的影響。為此各種減振措施被不斷研究開發(fā)出來并被大量應(yīng)用于城市軌道交通中，這在很大程度上解決了以上問題，然而諸多減振措施背后仍存在不足:城市軌道交通建設(shè)成本持續(xù)提高、鋼軌波磨問題愈發(fā)嚴(yán)重。因此，如何解決這些問題，謀求城市軌道交通可持續(xù)發(fā)展就具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。
　　在此背景下，本

2、文依托國家自然科學(xué)基金項目“橡膠混凝土隔振基礎(chǔ)減振降噪研究”(No.51408033)，針對現(xiàn)有城市軌道交通減振措施背后存在的問題，提出了一種新型的減振措施:橡膠混凝土整體道床，論文通過數(shù)值模擬和理論解析對橡膠混凝土整體道床進(jìn)行了設(shè)計，并對減振性能進(jìn)行了評價。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.橡膠混凝土整體道床設(shè)計
　　本文以北京地鐵6號線西延工程為背景，參考相關(guān)國家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)區(qū)間直線馬蹄形、矩形及圓形隧道減振型標(biāo)準(zhǔn)斷面

3、型式，擬定了三種橡膠混凝土整體道床尺寸。分別采用有限元分析法和彈性地基疊合梁解析法對不同型式的橡膠混凝土整體道床進(jìn)行了內(nèi)力分析，使用容許應(yīng)力法和最大拉應(yīng)力法進(jìn)行強(qiáng)度校核和配筋設(shè)計。在此基礎(chǔ)上針對三種型式整體道床，進(jìn)行振動試驗(yàn)臺的設(shè)計工作，為進(jìn)一步的現(xiàn)場試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　2.橡膠混凝土整體道床減振性能分析
　　研究“軌道-隧道-地層”三維動力有限元模型的建模過程和參數(shù)選取，并建立北京交通大學(xué)減振與控制實(shí)驗(yàn)室地下隧道的“軌道-

4、隧道-土層”三維動力有限元模型，結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)，對動力有限元模型的參數(shù)進(jìn)行校核，調(diào)整模型參數(shù)，得到了可準(zhǔn)確進(jìn)行振動響應(yīng)分析的動力有限元模型。
　　建立馬蹄形、矩形及圓形隧道型式下的整體道床三維動力有限元模型，進(jìn)行模態(tài)分析，對比研究橡膠混凝土和普通混凝土整體道床的固有頻率和振型，完成了對橡膠混凝土整體道床的動力特性分析。
　　最后分別建立三種橡膠混凝土與普通混凝土整體道床型式下的“軌道-隧道-地層”三維動力有限元模型，并求解列車