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轻轨列车诱发敞开式声屏障的动力响应分析开题报告

 2020-02-10 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

声屏障作为控制噪声的一种最有效方法,在城市高架轨道交通上应用越来越普遍。但是,声屏障结构的破坏问题也逐渐暴露出来,例如螺栓脱落、亚克力板开裂等,危及列车行驶安全。其中高速铁路关于列车风荷载诱发的声屏障破坏研究早有报道,较少考虑车桥耦合振动,但对于城市轻轨交通,列车行驶速度较低,列车风荷载远不如高速铁路中显著,而轻轨列车与高架桥之间的耦合振动可能成为声屏障破坏的重要影响因素。因此,研究轻轨列车诱发敞开式声屏障的动力响应规律是十分有必要的。

与高速铁路相比,轻轨列车的动力分析研究得较少。并且由于轻轨列车与高架桥之间的耦合振动的影响,使得问题复杂化,从而将动力响应分析转化为一个非常复杂的数学过程。美国等国家在修建轻轨列车时,对列车通过桥梁等结构时引起的振动,做了大量的研究工作,利用通用有限元软件ansys建立插板式声屏障有限元分析模型,对脉动风荷载作用下的声屏障立柱和面板的动力响应进行瞬态分析,结果表明声屏障结构最大的动力响应发生在倒数第二根立柱的顶端,面板的最大动力响应发生在面板与倒数第二根立柱顶端接触的地方,且面板的最大动力响应要略小于立柱的最大动力响应。声屏障立柱和面板的位移、加速度峰值随列车运行速度的提高而增大,随声屏障距线路中心距的增大而减小[2]。运用基于matlab的傅立叶变换对声屏障立柱和面板的位移峰值进行频谱分析,结果表明声屏障结构不会发生共振。加拿大等国也做了相似的工作[4]。在国内,王少林等人,采用midas建立了桥梁和声屏障的有限元模型,分析结构的自振特性,其分析结果表明:桥梁和列车的振动响应随车速的增大而增大,列车以不大于220 km/h的速度过桥时,车辆的安全性指标均合格,车辆的平稳性指标为优秀,桥梁的动力响应指标满足规范要求[7]

本论文拟针对实际工程问题,在了解现有声屏障结构特点的基础上,运用结构动力学和车桥耦合振动的基本理论知识,建立城市高架桥上敞开式声屏障结构的有限元模型,分析高架桥/声屏障结构的动力特性,计算敞开式声屏障结构的动力响应,并分析不同声屏障结构形式下声屏障动力响应的影响规律,为设计合理的城市高架桥声屏障结构提供理论支持。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容

1) 调研

oslash; 查阅相关文献资料,总结归纳国内外研究声屏障的主要形式及特点。

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3. 研究计划与安排

第1周:实习;

第2周:阅读任务书,明确自己的任务,查找相关的资料及文献;

第3-4周:阅读资料,详细了解论题,整理思路,完成开题报告;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] tokunaga m, sogabe m, santo t, et al. dynamic response evaluation of tall noise barrier on high speed railway structures [j]. journal of sound amp; vibration, 2016, 366:293-308.

[2] carassale l, brunenghi m m. dynamic response of trackside structures due to the aerodynamic effects produced by passing trains [j]. journal of wind engineering amp; industrial aerodynamics, 2015, 123(1):317-324.

[3] 相增辉, 王双闪, 兰桂柳,等. 声屏障的发展历程及其发展趋势[j]. 声学技术, 2016, 35(1): 58-62.

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