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地铁浮置板轨道过渡段参数对隧道和土体振动的影响

2021-02-27张小会张泽宇狄宏规

同济大学学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:模型

张小会,张泽宇,狄宏规,何 超

(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;2.同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室,上海201804)

地铁浮置板轨道结构具有优越的低频减振性能,广泛应用于振动最为敏感、减振难度最大的区段,例如上海轨道交通7号线浮置板轨道长度占线路总长的比例超过10%[1]。相比传统整体道床轨道而言,浮置板轨道具有较小的支撑刚度,因而在工程实践中,通常在浮置板轨道区段的两端采取增大钢弹簧刚度或减小分布间距的手段,形成浮置板轨道过渡段,保证列车在两者之间的平稳过渡。然而既有研究[2-7]表明,由于浮置板轨道区段、过渡段和整体道床区段之间的支撑刚度依然存在阶梯式变化,车辆在通过浮置板轨道过渡段时依然会产生较大的轮轨冲击,增加过渡段处隧道和土体的动力响应。在长期循环荷载的作用下,过渡段处隧道结构可能会产生不均匀沉降病害,进而恶化轮轨关系,形成恶性循环。

国内外众多学者开展了地铁浮置板轨道过渡段动力响应的研究,蔡成标等[3]建立了车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究了过渡段钢弹簧间距和刚度变化对车辆和钢轨动力响应的影响。刘笑凯等[4]和王平[5]分别使用弹性壳单元和板单元模拟浮置板结构,研究了不同设计的过渡段对钢轨挠度和车体加速度的影响。米洋[6]和田卫建[7]建立了浮置板过渡段垂向振动分析的有限元模型,研究了过渡段刚度分区变化的最优设置。……

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