車輛-無碴軌道-橋梁系統(tǒng)振動特性及其應用

前言

　　進入21世紀以后，我國的城市軌道交通、高速鐵路和快速客運專線等有軌交通迎來了歷史性的發(fā)展機遇。其將形成覆蓋我國主要城市的城市公共交通網(wǎng)、快速客運網(wǎng)和高速鐵路網(wǎng)。為了適應有軌交通發(fā)展的需要，必須加強技術(shù)創(chuàng)新，全面提高技術(shù)裝備水平；必須依靠科技進步，在工務工程中廣泛采用新技術(shù)、新設計、新工藝和現(xiàn)代管理方法。作為有軌交通基礎(chǔ)的軌道結(jié)構(gòu)是一個復雜的系統(tǒng)，為了降低輪軌動力作用，特別是降低高速機車車輛對軌下基礎(chǔ)的動力作用，保持軌道平順穩(wěn)定，減少養(yǎng)護維修費用，降低振動和噪聲，高速軌道結(jié)構(gòu)必須具有優(yōu)良的減振性能。傳統(tǒng)的軌道結(jié)構(gòu)和軌道力學及分析方法已經(jīng)不能適應現(xiàn)代鐵路軌道的需要，軌道工程和軌道力學在吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上需要理論創(chuàng)新、方法創(chuàng)新。少維修、高穩(wěn)定性的無碴軌道的開發(fā)與應用，是有軌交通軌道結(jié)構(gòu)發(fā)展的必然趨勢。但無碴軌道結(jié)構(gòu)剛性大、同時還會反射部分噪聲，因此減振降噪是無碴軌道結(jié)構(gòu)必須解決的問題?！　∮捎跓o碴軌道結(jié)構(gòu)的復雜性，目前國內(nèi)外采用的車輛一橋梁系統(tǒng)（以后簡稱“車橋系統(tǒng)”）動力分析模型，大多沒有詳細考慮橋上無碴軌道結(jié)構(gòu)的建模以及車輛、無碴軌道和橋梁之間的動力耦合作用。滯后的無碴軌道結(jié)構(gòu)減振理論研究，顯然無法滿足我國有軌交通快速發(fā)展的技術(shù)需求。例如，在對浮置板式無碴軌道進行減振結(jié)構(gòu)設計時，往往將浮置板式無碴軌道簡單視為質(zhì)量一彈簧的一級隔振系統(tǒng)，為了增加減振效果而把浮置板加工得很笨重，對施工、維修和經(jīng)濟效益各方面都帶來很多不利因素，限制了浮置板式軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應用范圍。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)地論述和總結(jié)了國內(nèi)外學者近幾年來在軌道交通與無碴軌道領(lǐng)域內(nèi)所進行的研究工作。其主要內(nèi)容包括無碴軌道結(jié)構(gòu)的分析與建模，鋼軌和箱梁結(jié)構(gòu)的分析與建模，車輛一無碴軌道 橋梁系統(tǒng)耦合振動分析模型的建立以及求解其動力方程的數(shù)值方法，輪軌作用力迭代求解方法的改進，軌道不平順功率譜及數(shù)值模擬，無碴軌道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性對車橋振動響應影響的分析，無碴軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)減振優(yōu)化設計的應用實踐。　　可供軌道交通和鐵道工程中的橋梁設計、施工及相關(guān)研究人員閱讀，也可供高等學校土木、交通、水利等工程專業(yè)的研究生和高年級小科生學習使用。

書籍目錄

前言第1章 緒論　1.1 有軌交通系統(tǒng)概要　1.2 減振降噪型無碴軌道結(jié)構(gòu)　1.3 車輛與結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的歷史回顧　1.4 車輛與結(jié)構(gòu)動力相互作用研究的發(fā)展現(xiàn)狀　1.5 本書研究的意義、方法和內(nèi)容第2章 車輛一橋梁系統(tǒng)的振動性能評價標準　2.1 橋梁上列車運行安全性與旅客乘坐舒適度的控制因素　2.2 車輛運行安全性標準　2.3 車輛運行平穩(wěn)性標準　2.4 橋梁動力性能評定及標準第3章 結(jié)構(gòu)動力和減振分析的基本理論和方法　3.1 多自由度線性系統(tǒng)的振動　3.2 隔振與減振原理　3.3 梁的彎曲振動　3.4 直接積分法第4章 車輛-無碴軌道-橋梁系統(tǒng)動力方程的建立　4.1 高速鐵路和軌道交通高架橋的特點　4.2 引起車橋系統(tǒng)振動的原因　4.3 車橋動力相互作用的分析方法　4.4 軌道不平順及其數(shù)值模擬　4.5 簡支梁在移動車輪加簧上質(zhì)量作用下的振動分析　4.6 車輛(機車)計算模型及運動方程　4.7 鋼軌、無碴軌道與橋梁的計算模型及運動方程　4.8 鋼軌的連續(xù)多跨梁理論模型及其振型函數(shù)的確定　4.9 車輛、無碴軌道和橋梁系統(tǒng)的計算模型及運動方程第5章 車橋耦合振動分析的程序校核以及輪軌作用力迭代求解方法的改進　5.1 分離模型的分析方法　5.2 輪軌接觸力迭代求解方法的改進　5.3 程序的校核　5.4 分離模型方法的數(shù)值仿真結(jié)果　5.5 結(jié)論第6章 無碴軌道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性對振動響應影響的分析　6.1 車輛、無碴軌道、橋梁的耦合振動分析　6.2 軌道板結(jié)構(gòu)質(zhì)量變化對車橋耦合振動的影響　6.3 軌道板結(jié)構(gòu)抗彎剛度或高度變化對車橋耦合振動的影響　6.4 軌道板縱向布置對車橋耦合振動影響的分析　6.5 軌道板下彈性支承剛度系數(shù)對車橋耦合振動的影響　6.6 軌道板下支承阻尼系數(shù)對車橋耦合振動的影響　6.7 軌道板下分布式支承間距對車橋耦合振動的影響　6.8 鋼軌下橡膠墊板剛度系數(shù)對車橋耦合振動的影響　6.9 鋼軌下橡膠墊板阻尼系數(shù)對車橋耦合振動的影響　6.10 關(guān)于系統(tǒng)響應的頻域分析的討論第7章 無碴軌道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)減振優(yōu)化設計的應用實踐　7.1 秦沈客運專線沙河大橋車橋系統(tǒng)動力分析　7.2 軌道板結(jié)構(gòu)的改進　7.3 軌道板下支承材料的改進　7.4 鋼軌下橡膠墊板材料性能的改進第8章 總結(jié)與展望　8.1 車輛、無碴軌道和橋梁系統(tǒng)耦合振動分析的總結(jié)　8.2 本書研究的創(chuàng)新性　8.3 有待進一步研究的問題參考文獻

圖書封面

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