高速鐵路PC聲屏障受脈動力作用的理論分析與試驗研究.pdf

1、我國高速鐵路處于全面建設期，設計運營速度達350km/h的京滬高速鐵路今年6月即將通車。高速列車設計運行速度提高帶來兩個問題：一，鐵路沿線噪聲污染日趨嚴重：二，高速列車運行產生的空氣脈沖動力對列車及附屬設施作用非線性增加。設置聲屏障用來降低噪聲污染，同時聲屏障結構受空氣脈沖動力作用，需要研究結構受力性能，本文主要研究空氣脈沖動力對聲屏障結構的動力作用。
　　 聲屏障結構動力性能研究主要有兩種方法，理論研究和試驗研究，目前主要采用

2、數(shù)值分析方法研究，本文首次采用模擬動力試驗方法對聲屏障結構的動力性能進行研究。東南大學首次針對鐵科院通用圖提出的新型預應力混凝土整體式聲屏障，簡稱PC(prestressed concrete)聲屏障，進行理論研究和實際結構試驗研究。
　　 文章首先對PC聲屏障進行設計計算，并生產制作了2塊試件用于試驗研究。結合PC聲屏障結構特點，提出用于此類聲屏障結構的施工工藝。根據(jù)聲屏障美觀要求及預應力施工要求，設計出一套鋼模板，可利用自平

3、衡原理將張拉臺座設置在模板上進行預應力短線張拉：開發(fā)出一種適用于6.25mm直徑帶螺旋肋高強鋼絲的二夾片式工具錨與張拉機具。
　　 文章對PC聲屏障在脈沖動力作用下的動力響應進行了理論分析，采用軟件ANSYS分別進行模態(tài)分析、靜力和動力分析。模態(tài)分析結果為聲屏障結構一階振型頻率12.97HZ，二階及二階以上振型頻率大于40HZ，風壓脈沖動力頻譜分析頻率范圍為2.61HZ～5.21HZ，小于PC聲屏障自振頻率，所以PC聲屏障結構受

4、脈沖風壓作用不會發(fā)生共振現(xiàn)象。靜力分析結果表明，PC聲屏障預應力施加成功，在脈沖動力峰值作用下結構不開裂。動力分析結果表明，250km/h～500km/h速度段，結構動力響應越來越大，測點拉應力峰值滿足不開裂要求。在靜力分析和動力分析基礎之上研究聲屏障結構各速度段動力放大系數(shù)，得出動力放大系數(shù)位于1.3～1.8之間。
　　 文章首次對PC聲屏障進行模擬動力結果響應實驗，在250km/h～500km/h速度段，混凝土不開裂，結構受