侧风作用下悬挂式单轨轨道梁动力响应分析及减振措施设计

摘要

悬挂式单轨轨道梁为开口薄壁箱梁,结构阻尼比小,极易发生风致振动,从而影响列车乘坐舒适性、结构耐久性及安全性,有必要研究悬挂式单轨轨道梁结构的风致振动特性及相应的减振控制措施。考虑风载荷的流体特征,运用计算流体力学(CFD)和有限元法(FEM),建立风载荷流体-轨道梁流固耦合模型并予以验证,分析风致振动引起的轨道梁动力响应,提出“X”形减振器的减振设计方案,研究其减振效果与弹簧刚度及阻尼器阻尼特性的相关性。结果表明:在11级侧风作用下,风载荷会在轨道梁附近产生涡流,导致梁体横向位移响应共振放大;“X”形减振器可有效抑制共振放大现象,当刚度为50 kN/m及阻尼为50 kN·s/m时,减振效果最优,可降低36.7%的轨道梁位移振幅,且可在0.2 s达到最大耗能效果。