摘要
地下鉄の運行中に発生する振動は、応力波の形でレール-レール支持パッド-レール枕木-軌道床-トンネル-地盤の経路に沿って伝播する。伝播経路における応力波の基本特性の変化を探るために、室内で地下鉄トンネルのレールモデルを構築し、レーザードップラー振動計を用いて実験モデルの異なる部位で応力波信号を計測した。さらに、走査式振動計を用いてレールの異なる表面上における応力波波場の実際の伝播過程を取得し、有限要素解析ソフトウェアLS-DYNAを使用して応力波伝播過程における波場変化の特徴を画像の観点から比較分析した。結果は、車輪-レール相互作用によって生じるレール上の応力波信号は主に25〜400 Hzの低周波と1400 Hzの高周波信号であり、最終的に地盤内部に伝播する応力波信号は主に25〜200 Hzの低周波信号であることを示した。実測データと比較すると、構築したレール試験モデルは動的性能において実際の地下鉄トンネルとほぼ一致している。信号データ分析結果と波場クラウド図の結果は、応力波の高周波成分がレールからコンクリート枕木の段階で最も速く減衰し、信号エネルギー伝達率が最も低いことを示している。レーザードップラー振動計とコンピュータシミュレーションの応力波波場結果を比較することで、画像の観点からコンピュータシミュレーション手法の正確性を検証できる。複雑な媒体やモデル内の波場研究は、レーザードップラー振動計の結果でコンピュータシミュレーション結果を代替することができる。
关键词
地下鉄振動;応力波;波場変化;地下鉄トンネル;ドップラー;有限要素