摘要：针对轨道交通带来的环境振动问题,以表面波作为控制对象,通过在地表下周期浅埋填充管,设计了一种新式超表面型波屏障,并进行了系统的频散分析,传输特性仿真与实验测试,所得主要结论如下:由于填充管竖向共振与表面波间的强互相作用,表面波衰减域被打开,衰减域的作用频率及宽度与填充管的自振特性密切相关,可以通过材料与几何参数进行灵活调整;衰减域范围内,表面波得到了有效的控制,且随着周期数的增加,衰减域内减振效果逐渐提升,无论主、被动隔振,超表面型波屏障都可以起到良好的隔振效果;实验验证了超表面型波屏障减振的高效性,衰减域内平均插入损失可达9.8 dB,表面波向体波的模式转化是其主要作用机理;一定程度施工误差(≤10%)的引入不会影响衰减域内的减振效果,实验结果证明了超表面型波屏障减振具有高效性与鲁棒性;通过输入实测的地铁环境振动信号,超表面型波屏障应用于环境减振的可行性也得到了初步验证。超表面型波屏障具有减振高效稳定、设计灵活和施工便利的优势,在轨道交通环境减振领域具有良好的应用前景。

摘要：浮置板轨道(floating slab track, FST)对低频车轨耦合振动具有放大作用,由此引起的低频环境振动难以解决。引入惯性增强动力吸振系统(inerter enhanced dynamic vibration absorber, IDVA),提出带有IDVA的FST,即FST-IDVA,以减小列车移动荷载下的低频振动影响。理论分析给出浮置板轨道结构等效单自由度系统;考虑轮轨激励随机性,应用H_(2)优化理论给出IDVA的设计参数理论解;开发一种Matlab-Ansys联合仿真技术,应用该技术计算8编组列车运行过程中的车轨耦合动力响应。对比无动力吸振器和普通动力吸振器,验证惯性增强动力吸振器对浮置板轨道低频振动的抑制性能。研究结果表明,移动车辆荷载作用下,应用惯性增强动力吸振器后,FST板在其基频处加速度响应、钢弹簧支反力、单块板传往基础的合力均得到有效减小。惯容器的动态质量效果使吸振器与FST之间的相对位移减小大于50%。该技术可在浮置板轨道有限空间内实现更好的低频减振性能。