摘要：盾构隧道在过大弯矩作用下易发生横椭圆变形超限,且纵缝接头易发生结构病害,因此提出尽量减小弯矩的盾构隧道横断面设计理念。首先提出了零弯矩盾构隧道概念,得到其横断面合理轴线的结构力学模型与解析表达式,以及零弯矩盾构隧道横断面关键参数的计算公式。考虑到一条或多条地铁线路只能选用一种盾构隧道横断面,为此给出了基于弯矩最小化的盾构隧道横断面设计方法,即采用加权平均法确定零弯矩盾构隧道横断面设计的土压力参数,并给出了基于弯矩最小化的盾构隧道隧道横断面设计流程。基于弯矩最小化设计盾构隧道横断面的目的是最大限度地减小全线盾构隧道的弯矩,相比传统的圆形横断面,弯矩最小化盾构隧道横断面的弯矩有了大幅度地减小。

摘要：为研究双层车辆段地铁运行引发的垂向振动沿上盖建筑物的传播规律及二次结构噪声问题,介绍了横岗双层车辆段咽喉区断面及上盖建筑的现场测试。采用傅里叶变换、传递损失以及1/3倍频谱等方法研究了振源特性,在此基础上,通过构建线性拟合函数和互功率谱密度函数,分析了上盖结构振动与室内二次结构噪声的关系。分析结果表明:由于高频振动经过土体衰减迅速,在80 Hz以上频段,车辆段内1层承重柱振动加速度级小于2层承重柱;振动沿建筑物传至顶层时,入射波与反射波的叠加作用使得顶层振动能量放大;建筑物二次结构噪声声压主频在100 Hz以下,峰值出现在40 Hz附近,且预测建筑物中容易激发的噪声频段在40~60 Hz;楼板振动辐射噪声对室内二次结构噪声贡献主要在40 Hz附近。综上,建议着重关注振动沿上盖建筑传递在40 Hz处的响应情况。

摘要：为研究轨道结构敏感因素对中长波高低不平顺的影响,建立了车辆—轨道耦合模型,基于惯性基准法仿真检测轨道高低不平顺,分析了轨道结构振动及不同扣件刚度、路基支承刚度和轨枕间距对高低不平顺的影响。结果表明:在波长2~6m范围内,柔性轨道估算不平顺明显大于无质量轨道不平顺;从时域角度分析时,扣件刚度、路基支承刚度和轨枕间距对高低不平顺影响较小,而从频谱角度分析时,轨道谱变化明显且主要影响波长2~4 m、2~10 m、2~3 m范围内的高低不平顺。因此,分析轨道不平顺的分布特征及其发展变化规律时,应结合幅值和轨道谱角度综合分析。

摘要：针对中国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道在运营阶段的受力变形问题,以梁-板-轨相互作用原理为基础,考虑钢轨、轨道板、自密实混凝土层及底座板等细部结构的空间尺寸与力学属性,运用有限元法建立了高速铁路桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路精细化空间耦合模型;计算了列车荷载作用下轨道及桥梁结构的挠曲力与位移,分析了不同列车荷载作用长度、桥上扣件纵向阻力及墩台顶固定支座纵向刚度对挠曲力与位移的影响。研究结果表明:在全桥加载情况下,多跨简支梁桥上钢轨挠曲力在支座处表现为拉力,跨中表现为压力,大跨连续梁主桥上钢轨挠曲力在两侧边跨表现为拉力,中间跨表现为压力,单线加载时2种桥上有载侧钢轨挠曲力分别达到了38、53kN,约为双线加载时的1/2;轨道、桥梁结构纵向力与位移最大值不同时出现在同一工况下,需要根据不同的检算部件选取最不利的列车荷载作用长度,并将ZK活载中的集中力设置在跨中位置;采用小阻力扣件可以改善钢轨受力与变形,简支梁桥和连续梁桥上钢轨最大挠曲力分别减小了35%和22%,钢轨纵向位移分别减小了7%和5%,但轨板相对位移分别增大了26%和30%,需加强观测以控制钢轨的爬行;从轨道及桥梁结构的安全性与耐久性角度考虑,建议将墩台顶纵向刚度控制在设计值的1.0～1.5倍范围内。

摘要：为分析列车荷载作用下有轨电车嵌入式轨道路基结构动应力分布规律,建立现代有轨电车车辆动力学模型和三维精细化的非线性轨道-路基-地基动力学计算模型,获得在不平顺谱激励下的动态轮轨垂向力,研究列车荷载作用下嵌入式轨道路基结构中动应力沿横向、垂向和纵向的分布规律。研究结果表明:在移动列车荷载作用下,轨道路基结构中的动应力沿横向都呈现驼峰形,且应力极值均出现在钢轨下方;同时在距轨道中心线约1.5 m处,基床表层竖向动应力约等于0,表明路基面宽度取为4m是合理的;当取自重应力的20%作为参考标准时,列车荷载在路基中的影响深度为0.75m;当列车速度为70 km/h时,路基基床表层动应力纵向影响范围约为8.8 m;在对轨道结构进行设计时,建议采用单轴双轮加载,而对路基结构进行设计时,建议使用双轴四轮进行加载。

摘要：为探究弹性力相似律在无砟轨道箱梁系统振动试验相似模型设计时的适用性,从理论上分析多层结构及其模型间的耦合相似关系,发现不同材料属性结构层间存在耦合效应;以双层结构为例,探讨当某一结构层几何尺寸大于另一结构层时,原型与模型间耦合关系的变化规律;以10∶1为几何比尺,依据弹性力相似律,制作无砟轨道箱梁系统相似模型;通过自由模态测试和有限元数值分析,校验相似理论及模型的正确性。结果表明:当某一结构层在荷载方向上的几何尺寸远大于其他结构层时,按该结构层材料属性导出的相似关系近似等于原型与模型间的耦合相似关系;无砟轨道箱梁系统可依据弹性力相似律设计其相似模型,相似关系只需按箱梁材料属性导出,且制作的相似模型可较为精确地反映原型结构的振动规律,最大误差为4.02%。

摘要：高架轨道桥梁结构的振动与噪声问题已成为制约轨道交通发展的重要因素,为研究调谐质量阻尼器(TMD)控制高架轨道箱梁桥振动的效果,以铁路32 m简支箱梁桥为原型,以10∶1为几何缩尺比,设计制作了轨道箱梁结构相似试验模型,并制作了可调谐TMD减振装置。在验证试验模型可靠性的基础上,分别附加控制1阶、2阶模态振动的TMD,通过对试验模型进行单点激振试验得到测点减振前后的振动响应,分析了TMD对箱梁桥的减振性能。研究结果表明:安装1阶、2阶TMD之前,在模态自振频率附近,振动响应出现了明显峰值;安装TMD之后,翼板和腹板的加速度有效值在模态频率附近得到了明显的抑制,并且激振频率越接近自振频率,TMD减振效果越好;当TMD质量比为0.02时的减振效果优于0.01。

摘要：采用频域分析方法和辛数学方法建立车辆-CRTSⅡ型板式轨道垂向频域模型,分析了CRTSⅡ型板式轨道结构关键参数对轨道振动传递特性的影响,为CRTSⅡ型板式轨道结构参数设计优化以及后期运营维护提供理论依据。结果表明:1)振动传递过程中,扣件系统可显著减小轨道结构的振动,CA砂浆则无明显减振作用;2)轨道板和支承层厚度的增大,可有效降低轨道板、支承层振动,但会加剧钢轨分别在50~80 Hz、40~80 Hz范围内的振动;3)CA砂浆弹性模量和阻尼对轨道结构的振动基本无影响;4)路基阻尼的增大,可显著降低20~30 Hz的钢轨振动,以及20 Hz以上的轨道板、支承层振动;5)扣件刚度和阻尼、路基支承刚度等参数对不同频带内轨道结构振动的影响存在明显差异。因此,从轨道振动传递的角度来看,合理的参数设计优化以及后期运营维护,需要综合考虑钢轨、轨道板和支承层在不同频带范围内的振动。

摘要：为研究不同跨径的轨道交通槽形梁结构振动与噪声的特性,基于车辆-轨道耦合动力学模型,利用有限元和边界元法分析跨径对槽形梁结构声振特性的影响。研究结果表明:随着桥梁跨径的增大,槽形梁的横向和竖向自振频率都会减小;不同跨径的槽形梁结构振动与噪声的峰值频率都在63 Hz附近;最后分析得出跨度为27 m的轨道交通槽形梁的声学性能最好,这为轨道交通槽形梁的减振降噪设计提供一定的理论参考。

摘要：为评估市域铁路新型近轨低矮声屏障的降噪效果,基于有限元法、边界元法和统计能量分析建立轮轨噪声数值预测模型。在此基础上对比新型近轨低矮声屏障和传统直立式声屏障的降噪效果,并分析近轨声屏障高度对降噪效果的影响。研究结果表明:在梁侧安装3.17 m高的直立式声屏障和在近轨处安装高于轨面0.94 m的低矮声屏障的降噪效果均很明显,约为8 dB(A),但近轨声屏障降噪效果略优;随着近轨声屏障高度的增大,其降噪效果逐渐提高,但降噪效果的提升幅度逐渐放缓。