高速列车引起地面振动的隔振研究

廉洁

摘 要：本文重点研究高速铁路引起振动的隔振研究，通过ANSYS建模进行有限元分析，在设置空沟的情况下，竖向振动加速度变化规律及隔振效果分析。

关键词：隔振研究；振动；有限元分析

近些年来，高速铁路已成为我国普遍应用并且迅速发展的运输方式，但是随着列车速度的提高，由高铁线路产生的噪声与振动强度也变得更高，因此学者们开始密切关注和研究高速铁路如何减小振动对周围环境的影响。

屏障系统被看作是防止和减轻地面振动的有效措施。总的来说，一直以来研究最多的是连续屏障隔振，其中开口空钩即明沟使用最多，明沟比起其他形式的屏障有其独到的优势，隔振效果也较好，但是过去研究的屏障计算模型多以二维有限元模型为主，三维有限元模型的隔振研究较少。

因此，本文采用列车—空沟—大地的三维有限元分析模型研究不同隔振措施对列车引起的地面振动影响，并从传播路径上采用明沟对地面进行隔振分析，并比较这几种隔振的隔振效果，最后提出隔振的优化措施。

一、理论模型

（一）车辆荷载模型

竖向轮轨力主要出现在三个频率范围内，低频范围、中频范围、高频范围，通常采用一个激振力函数来模拟轮轨力

二、有限元模型

（一）列车

列车已经被简化为一系列的垂直荷载F（t），它根据火车的几何形状和组成加载在不同位置并以恒定的速度在轨道上移动。列车如图1所示。

（二）轨道

轨道被视为弹性欧拉-伯努利梁，这是由一个初等梁的无穷级数构成，其中挠曲刚度EI和单位长度质量M。……