城市轨道交通矩形减振隧道参数仿真研究

摘要

针对城市轨道交通对于减振能力强且结构刚度大的减振措施的需求,建立了一种将减振垫置于初期支护与二次衬砌之间的矩形减振隧道模型并对其减振效果进行仿真分析。首先根据圆形隧道实测数据建立有限元模型,再将圆形断面改为矩形断面,加入减振垫建立矩形减振隧道模型。通过对减振垫取不同厚度、密度、弹性模量时列车动力学性能、行车安全性及减振效果的分析得出各参数的合理取值范围,然后对多个参数组合的减振效果进行对比。结果表明:减振垫厚度在10~50 mm时厚度越大减振效果越好,减振垫厚度大于40 mm后对减振效果的提升不明显,减振垫厚度不宜超过40 mm;减振垫密度对减振效果影响不大;减振垫弹性模量在0.1~2.0 MPa时弹性模量越大减振效果越差,减振垫弹性模量不宜超过2.0 MPa;当矩形断面尺寸为5.3 m(长)×4.6 m(宽),初期支护厚0.5 m、二次衬砌厚0.3 m,减振垫的厚度为40 mm、密度为1 000 kg/m^(3)和弹性模量为0.5 MPa时钢轨垂向位移和脱轨系数均小于规范限值,且有较大安全余量,Z振级插入损失为21.76 dB,减振效果较好。