[發明專利]一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振方法和減振裝置

有效

• 申請號: 202110255694.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113106788B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 肖望強;張鴻權
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: E01B1/00
• 分類號: E01B1/00;E01B19/00
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 徐東峰

本發明涉及軌道交通領域，公開一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振方法和減振裝置，減振方法包括如下步驟：S10，根據振動產生源，確定振動傳遞路徑；S20,基于振動傳遞路徑，建立基于浮置道床的動力學模型；S30，基于動力學模型，對浮置道床結構進行振動分析，建立基于限元法及浮置道床的結構的有限元數學模型；S40，基于所述有限元數學模型，統計層間位移情況得到最佳減振效果，并確定阻尼復合層厚度、阻尼復合層厚度與約束層厚度比值、阻尼復合層和約束層層數組合參數，本發明方法確定浮置道床具有良好的減振效果。

技術領域

本發明涉及軌道交通領域，特別是一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振方法和減振裝置。

背景技術

目前，隨著國家低碳出行的號召，地鐵出行已成為市民必不可少的選擇方式，越來越多的城市計劃建設或增加城市的地鐵路線，同時考慮到市民出行的便利性，其每一站地鐵站口的設計通常盡可能靠近居民小區位置。而當地鐵列車在運行過程當中，會受到來自輪軌等一系列激勵而產生振動，包括列車自身重量載荷對鐵軌的沖擊。最終振動以能量的方式通過軌道系統，經過軌道基礎、土層，再傳遞至周圍的建筑物，進一步產生噪音影響人們的正常生活。作為城市重要的軌道交通系統，地鐵負責著城市內部的大部分客流量，一旦軌道結構長期受到振動而引起疲勞破壞，影響數百萬人的出行，嚴重時使得交通癱瘓。

目前現有的浮置道床的結構較為簡單，一般只是使用隔振彈簧進行減振，減振效果較弱。

發明內容

為此，需要提供一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振方法和減振裝置，優化減振方案以提高浮置道床的減振效果。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振方法，應用于軌道交通的浮置道床，所述浮置道床包括至少兩層約束層，相鄰兩個約束層之間設有至少一層阻尼復合層，所述約束層的彈性模量大于阻尼復合層的彈性模量；

所述減振方法包括如下步驟：

S10，根據振動產生源，確定振動傳遞路徑，所述傳遞路徑為所述振動產生源至所述浮置道床至與所述浮置道床連接的路基至安裝所述路基的隧道基礎；

S20,基于振動傳遞路徑，建立基于浮置道床的動力學模型；

S30，基于動力學模型，對浮置道床結構進行振動分析，建立基于限元法及浮置道床的結構的有限元數學模型；

S40，基于所述有限元數學模型，統計層間位移情況得到最佳減振效果，并確定阻尼復合層厚度、阻尼復合層厚度與約束層厚度比值、阻尼復合層和約束層層數組合參數。

進一步，所述振動產生源包括以下幾種：

(1)列車自重載荷對安裝在所述浮置道床的鐵軌沖擊；

(2)同一時刻，所述列車各車輪與所述鐵軌之間不同的相互作用力；

(3)所述列車各車輪的偏心周期性激勵；

(4)安裝在所述浮置道床的鐵軌由于不平順性引起激勵。

進一步，所述的有限元方法包括經典層合理論、一階剪切變形理論和高階剪切變形理論、層合板殼理論、復合單元法和整體劃分單元法。

一種基于多層復合阻尼的浮置道床減振裝置，包括浮置道床、路基和隔振器，所述隔振器固定于路基上，所述浮置道床和路基之間具有浮起間隙，所述隔振器支承浮置道床；所述浮置道床包括至少兩層約束層，相鄰兩個約束層之間設有至少一層阻尼復合層，所述約束層的彈性模量大于阻尼復合層的彈性模量，所述阻尼復合層包括若干層相互固定的阻尼層，所述阻尼復合層厚度、阻尼復合層厚度與約束層厚度比值、阻尼復合層和約束層層數組合采用上述的減振方法確定。

進一步，所述阻尼層厚度為1-50mm，所述阻尼復合層的厚度與約束層厚度的比值為0.01-15。