[发明专利]一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振方法和减振装置

说明书

本发明涉及轨道交通领域，公开一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振方法和减振装置，减振方法包括如下步骤：S10，根据振动产生源，确定振动传递路径；S20,基于振动传递路径，建立基于浮置道床的动力学模型；S30，基于动力学模型，对浮置道床结构进行振动分析，建立基于限元法及浮置道床的结构的有限元数学模型；S40，基于所述有限元数学模型，统计层间位移情况得到最佳减振效果，并确定阻尼复合层厚度、阻尼复合层厚度与约束层厚度比值、阻尼复合层和约束层层数组合参数，本发明方法确定浮置道床具有良好的减振效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振方法和减振装置。

背景技术

目前，随着国家低碳出行的号召，地铁出行已成为市民必不可少的选择方式，越来越多的城市计划建设或增加城市的地铁路线，同时考虑到市民出行的便利性，其每一站地铁站口的设计通常尽可能靠近居民小区位置。而当地铁列车在运行过程当中，会受到来自轮轨等一系列激励而产生振动，包括列车自身重量载荷对铁轨的冲击。最终振动以能量的方式通过轨道系统，经过轨道基础、土层，再传递至周围的建筑物，进一步产生噪音影响人们的正常生活。作为城市重要的轨道交通系统，地铁负责着城市内部的大部分客流量，一旦轨道结构长期受到振动而引起疲劳破坏，影响数百万人的出行，严重时使得交通瘫痪。

目前现有的浮置道床的结构较为简单，一般只是使用隔振弹簧进行减振，减振效果较弱。

发明内容

为此，需要提供一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振方法和减振装置，优化减振方案以提高浮置道床的减振效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振方法，应用于轨道交通的浮置道床，所述浮置道床包括至少两层约束层，相邻两个约束层之间设有至少一层阻尼复合层，所述约束层的弹性模量大于阻尼复合层的弹性模量；

所述减振方法包括如下步骤：

S10，根据振动产生源，确定振动传递路径，所述传递路径为所述振动产生源至所述浮置道床至与所述浮置道床连接的路基至安装所述路基的隧道基础；

S20,基于振动传递路径，建立基于浮置道床的动力学模型；

S30，基于动力学模型，对浮置道床结构进行振动分析，建立基于限元法及浮置道床的结构的有限元数学模型；

S40，基于所述有限元数学模型，统计层间位移情况得到最佳减振效果，并确定阻尼复合层厚度、阻尼复合层厚度与约束层厚度比值、阻尼复合层和约束层层数组合参数。

进一步，所述振动产生源包括以下几种：

(1)列车自重载荷对安装在所述浮置道床的铁轨冲击；

(2)同一时刻，所述列车各车轮与所述铁轨之间不同的相互作用力；

(3)所述列车各车轮的偏心周期性激励；

(4)安装在所述浮置道床的铁轨由于不平顺性引起激励。

进一步，所述的有限元方法包括经典层合理论、一阶剪切变形理论和高阶剪切变形理论、层合板壳理论、复合单元法和整体划分单元法。

一种基于多层复合阻尼的浮置道床减振装置，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间具有浮起间隙，所述隔振器支承浮置道床；所述浮置道床包括至少两层约束层，相邻两个约束层之间设有至少一层阻尼复合层，所述约束层的弹性模量大于阻尼复合层的弹性模量，所述阻尼复合层包括若干层相互固定的阻尼层，所述阻尼复合层厚度、阻尼复合层厚度与约束层厚度比值、阻尼复合层和约束层层数组合采用上述的减振方法确定。

进一步，所述阻尼层厚度为1-50mm，所述阻尼复合层的厚度与约束层厚度的比值为0.01-15。