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基于地铁列车进站环境振动效应的ATO控制策略

周远航  张巍  孙可  赵春发  施毅  
【摘要】:限速是抑制地铁列车运行诱发环境振动效应的有效措施之一。不同自动运行系统(ATO)控制策略下,地铁列车进站行驶速度与负加速度不同,所诱发环境振动响应也不尽相同。基于动车组快速到达、经济舒适与混合优化等3种典型ATO控制策略,提出了考虑限速要求的局部敏感策略。以紧邻地铁车站大型地下空间为例,采用激振力函数模拟地铁列车荷载,建立平面应变有限元模型,分析了上述4种不同ATO控制策略下地铁列车进站运行诱发临近地下空间楼层Z振级。结果表明,地铁列车采取快速到达策略进站所诱发Z振级最大、混合优化策略次之、经济舒适策略再次、局部敏感策略最小。参数敏感性分析结果亦表明,4种ATO控制策略下,地铁车站相邻地下空间楼层Z振级均呈现随车辆荷载增加而线性增大的趋势,空载与满载工况相比较,4种策略Z振级差值均为3 d B左右;随回填土阻尼比增大,Z振级曲线整体呈指数型衰减趋势,阻尼比自0.03增至0.1时,快速到达策略Z振级降幅最小,仅为3.5 d B,而局部敏感策略Z振级降幅最大,达到6 d B;Z振级随土体动剪切模量增大呈线性衰减趋势,动剪切模量自18 MPa增至26 MPa时,4种策略下两者对应Z振级差值分别为0.3 d B、0.35 d B、0.5 d B与0.9 d B。本文研究可为地铁车站临近地下空间减振降噪提供参考。

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