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城市轨道交通U型梁系统综合技术研究

轨道交通高架线节能、经济、建设周期短,但是受噪音和景观影响限制了其应用发展。U型梁系统可利用结构U型截面阻隔轮轨噪音,减轻噪音和景观影响。但是降噪效果如何,其他技术系统如何与U形断面有机结合,如何解决U型梁开口截面弯剪扭计算等关键技术问题,国外无技术文献报道,国内无设计经验,面临极大的技术风险。本研究结合南京地铁二号线东延线工程应用,通过对U型梁综合降噪技术全面理论分析研究,提出U型隔音断面,采用软件,模拟计算U型断面隔音效果,首次提出了由腹板吸声、腹板挑檐隔声以及隔声调整块组成的综合降噪措施。与同等条件下箱梁比较可降低噪声≥6dBA。按开口薄壁构件理论,进行U型梁计算分析,首次提出U型梁截面弯剪扭计算方法;通过长期现场温度场监测研究,首次提出U型梁温度效应计算方法。首次进行了开口薄壁模型梁的扭转试验研究,验证了试验梁计算方法的可行性。进行了6项现场工程试验与长期监测,形成了完整的U型梁结构计算理论和方法;优化了建筑和设备限界,精巧构造U型梁的内轮廓,达到最有效遮盖车辆和梁体之间空隙、提升了阻隔轮轨噪音的效果。首次在U型梁采用恒张弹簧补偿器,优化整合桥上设备系统布置方案,以隐形原理构筑U型梁折线型外轮廓,优化桥梁外侧立面建筑造型及景观效果;综合解决了8个专业子系统的技术问题。成功研发出具有降噪、经济、美观、环境友好的城市轨道交通U型梁系统综合技术。提出45项研究成果,7项技术创新,其中1项为国际领先,多项为国内外首次提出和应用。获得国家发明专利一项、实用新型技术专利三项。该项成果获得2013年度北京市科学技术二等奖。

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