高速鐵路插板式冷彎鋼聲屏障結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、鐵路的高速行車(chē)是其現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一，提高行車(chē)速度也是其在交通運(yùn)輸市場(chǎng)中提高競(jìng)爭(zhēng)能力的一個(gè)重要手段。隨著列車(chē)速度的大幅提高，列車(chē)經(jīng)過(guò)聲屏障區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的氣動(dòng)壓力和氣動(dòng)吸力越來(lái)越大，列車(chē)脈動(dòng)力作用產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)越來(lái)越明顯。本文依托現(xiàn)有高速鐵路聲屏障的結(jié)構(gòu)形式，目的在于提供一種結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良、施工便利、造價(jià)較低的聲屏障。
　　 目前已投入使用的插板式金屬聲屏障大多采用鋁合金材料，本文結(jié)合插板式聲屏障的優(yōu)點(diǎn)，以?xún)r(jià)格較低的鋼材代替鋁合金，

2、提出了插板式冷彎鋼聲屏障。本文首先參考鐵路橋梁相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)聲屏障結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力和正常使用狀態(tài)設(shè)計(jì)；借助有限元分析軟件(ANSYS)對(duì)聲屏障結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力和動(dòng)力分析，包括模態(tài)分析以及在列車(chē)脈動(dòng)力作用下的動(dòng)力響應(yīng)。研究結(jié)果表明，在同等條件下，冷彎鋼聲屏障結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)比鋁合金聲屏障結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)小，在脈動(dòng)力作用下不會(huì)出現(xiàn)共振，受力性能滿足設(shè)計(jì)要求；根據(jù)有限元分析結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比較聲屏障參數(shù)（單元板壁厚、材料）不同時(shí)結(jié)構(gòu)的受力性能和經(jīng)濟(jì)效益，

3、提出一種綜合效益突出的結(jié)構(gòu)組合。
　　 此外，本文對(duì)插板式冷彎鋼聲屏障結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果評(píng)定結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。試驗(yàn)結(jié)果表明，聲屏障結(jié)構(gòu)的自振頻率遠(yuǎn)大于列車(chē)脈動(dòng)力的頻率，不會(huì)產(chǎn)生共振，且有限元軟件模態(tài)分析結(jié)果與模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果一致。
　　 本文結(jié)合脈動(dòng)力作用的特點(diǎn)，制作了兩塊聲屏障單元板，進(jìn)行靜載試驗(yàn)和等幅加載疲勞試驗(yàn)；分析了單元板在靜載和疲勞荷載作用下的工作性能，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行聲屏障結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)。研究表明，