山东大学学报(工学版)

作者：厉超,庄培芝,张思峰,陈诚,李林千

单位：1.山东建筑大学交通工程学院, 山东 济南 250101;2.山东大学齐鲁交通学院, 山东 济南 250002;3.广东广州地铁设计研究院股份有限公司, 山东 济南 250014;4.山东英格利实业有限公司, 山东 济南 250100

关键词：地铁道床,径向声子晶体,隔振性能,能带结构,带隙特性,

基金：山东省自然科学基金资助项目(ZR2022QE082)

为解决地铁振动问题,提出一种径向声子晶体(radial phononic crystal, RPC)地铁道床及其减振计算方法,并对其隔振性能进行探讨分析。将笛卡尔坐标系下弹性波波动方程转化为柱坐标系下波动方程,结合有限元法与Bloch定理,提出RPC地铁道床能带结构计算方法,探究道床尺寸及材料参数对带隙的影响,并根据济南地铁4号线盾构隧道建立隧道-衬砌-土体三维有限元仿真模型,分析了RPC地铁道床的实际隔振性能。结果表明:RPC地铁道床具有宽频带隙特性,其产生机理为2种材料的耦合共振作用,利用该特性可实现地铁隔振;晶格常数增大,带隙起始和截止频率均降低,带隙宽度减小;橡胶垫置换率增大,带隙起始和截止频率均降低,带隙宽度减小;橡胶垫弹性模量增大,带隙起始和截止频率均上升,且带隙宽度增大;RPC地铁道床在频率200 Hz以下范围内具有良好的隔振性能,地表处分频振级最大差值可达37 dB。

来源：2023年第5期

《山东大学学报(工学版)》期刊编辑部

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