基于改進(jìn)蟻群算法梯式軌道及橡膠混凝土隔振基礎(chǔ)優(yōu)化研究.pdf

1、近幾年，隨著我國地鐵建設(shè)的快速發(fā)展，地鐵振動產(chǎn)生的問題也日益嚴(yán)重。地鐵列車引起的振動不僅影響線路兩側(cè)精密儀器的正常使用，更導(dǎo)致沿線居民的正常生活受到影響。梯式軌道作為一種新型軌道減振措施，在一定程度上解決了上述問題。但是，如何更好地發(fā)揮梯式軌道的減振性能以及協(xié)調(diào)減振效果和列車運(yùn)行安全性兩者之間的平衡關(guān)系，成為亟待研究的問題。針對以上問題，結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)況，對梯式軌道枕下減振墊鋪設(shè)型式、單塊梯式軌道長度、扣件豎向剛度和枕下減振墊豎向等效

2、剛度進(jìn)行了優(yōu)化分析。其中，重點(diǎn)研究了梯式軌道在環(huán)境振動要求的減振量和行車安全要求的動態(tài)鋼軌位移量之間的平衡關(guān)系。另外，本文還探索研究了適用于梯式軌道的橡膠混凝土隔振基礎(chǔ)，擴(kuò)大了梯式軌道在城市軌道交通減振降噪的能力。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過研究不同類型蟻群優(yōu)化算法，提出了單目標(biāo)“覓食-返巢”機(jī)制連續(xù)域蟻群算法(SO-FHACO)。并通過函數(shù)測試，認(rèn)為SO-FHACO在全局搜索、早熟收斂和收斂過慢等方面都很優(yōu)秀。在SO-FHA

3、CO基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了基于Pareto原理的多目標(biāo)“覓食-返巢”機(jī)制連續(xù)域蟻群算法(MO-FHACO)。⑵對單塊梯式軌道進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測試，研究了枕下減振墊不同鋪設(shè)形式對梯式軌道動力特性的影響。認(rèn)為在現(xiàn)有梯式軌道枕下減振墊鋪設(shè)型式基礎(chǔ)上，再增設(shè)梯梁端部減振墊，可提高梯式軌道減振效果。⑶對3.65/6.15/8.65 m長梯式軌道進(jìn)行了數(shù)值模態(tài)分析，得到了不同長度梯式軌道的各階振型和對應(yīng)的自振頻率。在此基礎(chǔ)上，通過時程分析、頻譜分析、傳遞率分析

4、以及傳遞損失分析，認(rèn)為現(xiàn)行6.15 m長梯式軌道單元相比另兩種長度梯式軌道具有更好的減振性能。⑷將“覓食-返巢”機(jī)制連續(xù)域蟻群算法(FHACO)嫁接到Ls-Dyna動力有限元軟件，利用Malab實(shí)現(xiàn)了自編程序FHACO和商業(yè)軟件Ls-Dyna之間的數(shù)據(jù)傳遞。由此，開發(fā)出了具有物理參數(shù)優(yōu)化功能的FHACO&Ls-Dyna軟件。利用該軟件，針對減振性能和列車運(yùn)行安全性的平衡關(guān)系，對梯式軌枕道扣件豎向剛度和枕下減振墊等效豎向剛度進(jìn)行了優(yōu)化分析