软土区地铁不同类型轨道振动测试分析

软土区地铁隧道结构在列车荷载作用下,工后沉降问题已引起广泛关注,而考虑不均匀沉降下的轨道动力特性实测研究却未见报道。以浙江省某地铁隧道为研究对象,对该隧道两个轨道断面进行了隧道沉降变形观测和钢轨竖向振动测试。基于监测结果,分析了两断面沉降变形和振动实测结果的差异,并对软土区地铁轨道型式进行优选分析。研究结果表明:理论模型计算与振动实测结果量值相当,但理论计算模型未考虑不均匀沉降及轨道弯曲效应,较实测值小;钢弹簧浮置板轨道钢轨振级比普通整体式轨道小10 d B;钢弹簧浮置板轨道固有频率较普通整体式轨道低,列车经过时,较早达到振动峰值,列车经过后,较晚恢复平息;整体式轨道振动对周围土体的扰动大于钢弹簧浮置板轨道,因前者沉降值大于后者,沉降值变大又会进一步加大振动影响。为确保良好的运营条件,建议软土区不均匀沉降工况下采用钢弹簧浮置板等减振轨道型式。     

不同轨道结构形式对高架箱梁结构噪声的影响

为探讨不同轨道结构形式对高架混凝土箱梁结构噪声的影响规律,在考虑多轮对相互作用影响的基础上,建立车辆-轨道耦合系统频域内分析模型及桥梁噪声统计能量仿真模型。以某城市轨道交通30m混凝土简支箱梁现场噪声试验为依据,对仿真分析模型进行验证。在此基础上,分别对埋入式轨枕、梯形轨枕及钢弹簧浮置板三种轨道结构形式下作用于箱梁的力、输入功率及箱梁结构噪声的频变规律进行了探讨。结果表明：仿真值与实测值吻合良好,能较好对箱梁结构噪声进行预测;输入到箱梁的总功率及子系统的功率取决于作用于箱梁的力;场点噪声的频变规律主要受箱梁输入功率的影响;轨道结构形式对箱梁噪声的影响较大,辐射总声级大小关系为：埋入式轨枕情况下最大,梯形轨枕情况下次之,钢弹簧浮置板情况下最小。     

轨道结构形式对箱梁中高频振动的影响研究

为探讨不同轨道结构对桥梁中高频振动的影响,在频域内建立考虑多轮对相互影响的车辆-轨道系统耦合模型和桥梁有限元模型,以某城市轨道交通30 m简支箱梁的现场动载试验为依据,对所建模型进行验证。在此基础上,采用数值方法就三种轨道结构形式（埋入式轨枕、梯形轨枕以及钢弹簧浮置板）对箱梁中高频振动的影响规律及原因进行了探讨。结果表明：“车轮-轨道系统”的固有频率影响轮轨力的峰值频段;频率低于“钢轨-扣件系统”的固有频率时,钢轨的动柔度受到轨道结构形式的影响;各轨道结构系统的固有频率决定着力传递率的衰减趋势,并在该固有频率附近放大力传递率;轮轨力（外因）与力传递率（内因）共同决定着传递到箱梁上的力,从而影响箱梁中高频振动;对于箱梁中高频振动的减振效果而言,钢弹簧浮置板最优,梯形轨枕次之,埋入式轨枕最差。     

不同形式地下轨道动力特性及减振性能研究

将地下轨道振动模型分为两个子模型:列车荷载及轨道模型。基于ANSYS分别建立了整体道床、弹性短轨枕、橡胶支承浮置板轨道及钢弹簧浮置板轨道二维有限元模型。通过模态分析、谐响应分析及瞬态分析对不同轨道进行了计算,得出了一些有益的结论供地下轨道形式的选取作为参考。     

路基不均匀沉降下双块式无砟轨道计算方法比较

建立双块式无砟轨道有限元模型,考虑不均匀沉降的影响,对轨道板和支承层的受力特性进行分析,并与叠合梁理论解进行比较,通过比较提出实际工程中对于双块式无砟轨道不均匀沉降的简洁计算方法.     

CRTSⅡ型轨道板混凝土的创新试验研究

板式无砟轨道是用双向预应力混凝土轨道板及CA砂浆(乳化沥青水泥砂浆)替换传统有砟轨道的轨枕和道砟的一种新型轨道形式,本文以我公司某轨道板预制场为例,介绍了轨道板混凝土配合比方案的优化及施工技术要求。     

预制短型与现浇长型浮置板轨道动力特性及服役性能比较研究

为了比较浮置板轨道预制短板型式与现浇长板型式动力特性及服役性能的差异,将轨道结构作为一种周期性的无限结构,根据两种轨道自身的结构特点,建立相应动力计算模型进行了计算及分析。计算结果表明：（1）预制短型浮置板轨道结构对低频荷载的分摊承载能力弱于现浇长型浮置板轨道结构;（2）浮置板交错反相振动的轨道模态对预制短型浮置板轨道结构的振动影响较大,但对现浇长型浮置板轨道结构的振动几乎没有影响;（3）运行列车作用下,现浇30m长板浮置板轨道的钢轨及浮置板响应在30~100Hz频段内大于预制3.6m短板浮置板轨道,但预制3.6m短板浮置板轨道的钢轨及浮置板响应在25Hz以下的大部分频段却大于现浇30m长板浮置板轨道;（4）相较于现浇长型浮置板轨道,预制短浮置板轨道应采用疲劳寿命更长的隔振器。     

轨道类型对地铁隧道及环境振动的影响

以宁波地铁隧道为研究对象,采用现场实测与2.5维有限元相结合的方法研究了整体式轨道和钢弹簧浮置板轨道在轨道振动和周边环境动力响应上的差异。结果表明：相较于整体式轨道,钢弹簧浮置板轨道能显著吸收10 Hz以上的轨道振动;当隧道埋深小于20 m时,列车速度越高,隧道埋深越浅,钢弹簧浮置板轨道对隧道及周边环境的减振效果越好;但采用单相弹性介质模拟隧道周围地层会明显低估隧道内的振动强度,并高估钢弹簧浮置板轨道的减振效果。隧道周围的超静孔压与列车速度和轨道类型有关,与隧道埋深无关;采用钢弹簧浮置板轨道不仅可以减振,还能有效减小隧道周围土体中的超静孔压,有利于控制隧道沉降。     

浮置板轨道动力学性能分析

对浮置板轨道进行了车辆—轨道耦合动力学分析,详细分析了浮置板轨道板下支座动刚度、扣件动刚度和车辆运行速度对浮置板轨道系统各参数的影响,分析结果可为浮置板轨道结构的优化隔振设计提供一定的理论依据。     

移动简谐荷载作用下饱和土体中圆形隧道和轨道结构的动力分析

采用解析法研究了移动简谐荷载作用下饱和土全空间中圆形衬砌隧道和轨道结构的动力响应,用无限长圆柱壳模拟衬砌,用Biot饱和多孔介质理论模拟土体,用Euler梁理论模拟钢轨、浮置板并组成周期性的两层叠合梁单元,结合轨道与衬砌仰拱处的力和位移连续条件,实现轨道结构与衬砌及周围饱和土体的耦合。通过算例分析了荷载移动速度、自振频率对轨道结构位移、饱和土体位移及孔压的影响,对比了连续浮置板轨道和离散浮置板轨道的动力特性。结果表明:离散浮置板轨道情形下,轨道结构和饱和土体响应频谱中存在由荷载周期通过不连续浮置板而引发的参数激励;荷载自振频率接近轨道结构固有频率时产生共振,对轨道结构和饱和土位移、孔压响应均有较大影响;离散浮置板轨道和连续浮置板轨道动力特性有显著差异,当荷载频率接近有限长浮置板形成驻波的频率时,二者对应的自由场响应区别明显;增大衬砌厚度可以显著减小饱和土位移响应。     

城市快速通道桥头搭板的改进设计

已建成的城市快速通道,由于桥头地段沉差较大,所以桥头跳车严重。分析了桥头搭板设计引起跳车的原因。通过对鄂尔多斯市城市快速通道桥头搭板的从2条缝改为1条缝、设置挤密桩和枕梁等改进设计,使跳车现象明显改观。工程应用证明改进的桥头搭板设计是成功的。     

CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土灌注过程应力和变形量分析及质量控制

在高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道施工中,自密实混凝土灌注易产生水击效应,导致轨道板上浮,进而对轨道标高控制产生影响。随灌注施工所用时间的减少,轨道板上浮量迅速增加,当灌注时间为2.5min时,上浮量达2.7mm,给后续扣件安装、调板等带来较大困难。本文通过ANSYS有限元分析,研究不同扩展度自密实混凝土在不同灌注速度下轨道板、底座板和扣压装置的受力状况及轨道板上浮量,以期为最佳灌注速度及灌注时间提供理论依据。     

浮置板轨道结构系统振动模态分析

利用有限元分析软件,建立浮置板轨道结构的三维有限元模型,进行模态分析,并计算出在不同橡胶支承刚度和扣件刚度组合条件下,两种密度混凝土浮置板的固有频率。通过对计算结果的分析,得出了混凝土板密度、橡胶支承刚度、扣件刚度对浮置板轨道结构系统振动特性的影响,为更好地了解浮置板轨道结构的减振降噪性能进行了探索。     

钢弹簧浮置板轨道结构顶升前后减振效果分析

对钢弹簧浮置板轨道结构在顶升前后的减振效果进行了实测分析,首次对处于施工阶段的钢弹簧浮置板地段通过轨道平板车时的隧道壁及地面振动进行了时域及频域分析,阐述了地铁对地面的振动影响水平及浮置板的减振效果,提出了地铁线路施工过程中扰民问题的新解决方案。     

钢弹簧浮置板道床地段过轨管线的研究

结合青岛地铁一期工程(3号线)的实际工程情况,分析了过轨管线的类型及要求,并提出了钢弹簧浮置板地段过轨管线的处理方式,对轨道交通工程中钢弹簧浮置板铺设地段的过轨管线处理具有积极的借鉴意义。     

翻车机辅助结构基础下沉处理

针对坐落于深基坑回填土上的轨道基础降雨后出现的不均匀沉降现象,结合具体工程实例,分析了沉降原因,提出了采用压密注浆技术处理深基坑回填土不均匀沉降的解决方案,并对具体施工步骤进行了介绍,为类似工程处理提供了宝贵经验。     

循环荷载下土工格栅加筋铁路道床累积#br# 沉降模型试验研究

散粒体道床层的循环累积变形是有砟轨道沉降的主要来源，文章采用有砟轨道路基模型试验来研究道砟层与底砟层间布置土工格栅加固道床控制有砟轨道沉降，开展了高速和重载等不同列车荷载下与不同类型土工格栅加固条件下的多组循环加载试验，加载过程中全程监测道砟层累积沉降、轨枕振动、道砟层底部土压力与土工格栅应变数据并进行分析，以研究土工格栅控制有砟轨道道床沉降的作用机理。研究结果表明：土工格栅对于控制道砟层累积沉降具有较显著的效果，但当土工格栅的刚度达到一定程度后刚度对土工格栅控制沉降效果的影响不大；土工格栅能够显著减小轨枕下方道砟层土压力峰值，从而降低道砟磨耗破碎程度及由此引起的道床沉降；道砟层累积沉降的发展意味着道砟颗粒的错动，而道砟颗粒的错动与位移将引起嵌锁于道砟层中的土工格栅发生张拉，从而土工格栅将反过来对道砟颗粒的进一步位移错动形成侧向约束，体现于宏观即表现为道砟层累积沉降得到控制。