弹簧刚度忽略.doc

弹簧刚度忽略篇一:弹簧刚度忽略摘要城市轨道交通噪声主要由轮轨噪声、动力设备噪声、结构振动噪声组成。降低轮轨噪声,是城市轨道交通降噪的关键之一。不同的轨道结构,具有不同的减振降噪能力。减振降噪型轨道结构分三类:弹性扣件、弹性支承块和浮置板。根据这三类减振降噪型轨道结构,提出对降噪要求不同的地区,应选择不同类型的轨道结构。关键词城市轨道交通,减振降噪,轨道结构,类型选择合理选择减振降噪型轨道结构,可降低轮轨噪声。对噪声要求不同的地段,可采用不同的降噪型轨道结构。由于噪声声级的对数叠加特性。在整治主要噪声源的同时,应对其它噪声源加以控制,阻断噪声的传播途径,缩小噪声污染范围。因此,减振降噪是一项系统工程,需要有关专业共同配合、综合治理才能取得满意效果。1无碴轨道结构的噪声特点与设计原则有碴轨道的道碴提供了很好的弹性,对减振降噪有利。但有碴轨道在列车荷载作用下会发生几何形位的变化,需进行经常性的养护。轨道交通线路如采用有碴轨道,在运营时间内对其进行养护维修几乎不可能,而夜间的养护维修作业在安全、质量和设备要求上提出了更为苛刻的要求;此外,高架桥上采用道碴道床增加了桥梁的自重,增加投资,且道床的清筛粉尘也对城市环境造成污染。因此,与有碴轨道相比,无碴轨道具有稳定性、平顺性、刚度均匀性好、维修工作量少、简洁易清洗等显著优点。日本、德国等国家已把它作为高速铁路和城市轨道交通的主要轨道结构型式加以发展和应用。(1)无碴轨道结构的振动与噪声特点轨道结构的噪声为轮轨噪声。钢轨与车轮的相互作用激起钢轨和轨下基础的振动,钢轨即向外辐射噪声。振动来源于轨道的不平顺。振动随轨下基础向周围传递,或引起振动,或造成结构“二次噪声”。轮轨噪声可分为3种主要类型:类叫、冲击和轰鸣(或滚动)噪声。当车辆通过小曲线半径时,由于车轮受转向架的约束,不能正切于钢轨运行,引起车轮沿着钢轨滚动时横向滑过轨头,由此产生轮轨接触表面的粘着和空转,引起车轮共振而产生强的窄频带尖叫噪声。车轮通过轨缝、道岔或擦伤的车轮在钢轨上滚动时引起的是冲击噪声。轰鸣噪声是通常没有擦伤的车轮在状态良好的直线钢轨上滚动时所发生的噪声,这是由于车轮和钢轨表面上的小面积粗糙造成的。由于噪声和振动在500,2500Hz频率范围内线性相关,且在此范围内钢轨是主要辐射体(特别是在500,1000Hz范围内),因此抑制钢轨振动、减小钢轨的振动加速度和频率,对降噪起着关键作用。通过研究轨道结构各组成部件参数的合理匹配,可以达到这一目的。弹性钢轨和弹性车轮的成功经验,证明这种方法是行之有效的。轨道结构的减振可采用隔振技术,阻断振动的传播途径,使得轨道作为振源向周围土介质或向梁跨结构传递的振动较小,从而避免结构的“二次噪声”。(2)减振降噪型无碴轨道结构设计的主要原则减振降噪应以工程环境评价报告为依据,经现场详细调研,明确振动与噪声的保护对象和范围,确定期望值,根据线路铺设形式、地质条件等合理选型。据此,减振降噪型轨道结构的设计应遵循以下主要原则:良好的稳定性和耐久性;良好的减振降噪性;结构简单,施工和安装的简便性;轨道几何形位的可调性;低成本及少维修养护。2减振降噪型钢轨扣件的选择钢轨扣件由扣压件、轨下垫层和联结螺栓组成。为了保持轨道结构的稳定性以及可维修养护性、减振等要求,钢轨扣件应具有一定的扣压力、必要的弹性和相应的可调能力。WJ-2型扣件(图1)的调高量为40mm,轨距调整量为10mm,扣件节点刚度为40,60kN/m,能满足一般地段的减振要求。扣件的绝缘电阻为108Ω。该型扣件已在上海的明珠线使用。但扣件调高以后的刚度匹配及增加扣件的减振降噪效果还需进一步研究。***采用了DT?型扣件(图2)。该扣件采用二级减振,在钢轨和铁垫板下都设绝缘橡胶板,扣件的弹性、减振效果较好,比北京地铁采用DTI型扣件的振动水平减少5,10dB。WJ-4型扣件(图3)是一种无挡肩的弹条扣件,轨下垫层调高量较小,轨面的调整主要是靠铁垫板下的垫层调整。此类扣件的减振降噪效果类似于WJ-2型。目前此类扣件尚在开发中。(2)Cologne-Egg弹性扣件4扣件(研制中)图4Cologne-Egg弹性扣件此外在选择扣件时,应考虑轨道交通通过地区对减振降噪的要求。即根据不同的地区选择不同减振降噪效果的扣件系统,使其达到最佳效果。一般来说,减振降噪效果好的扣件系统,其成本相对较高。3弹性支承块轨道结构(LVT)(1)国内外低振动轨道结构使用简况最高速度200km/h的英吉利海底隧道通过多种无碴轨道结构比选,采用了弹性支承块轨道(LowVibrationTrack,简为LVT)(图5、6),目的是使得轨道结构具有较好的减振性能,降低轮轨之间的动力作用,使列车运行平稳。美国Sonneville国际集团公司还对该轨道系统提供成套技术咨询服务,其技