一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构的制作方法

本实用新型涉及一种铁路轨道结构，特别是涉及一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构。

背景技术：

为了提高地铁轨道对低频振动的隔离效果，申请号为cn201310524476.0的中国专利文献提出了一种被动式动力减振的浮置板轨道结构，设置与浮置板主体弹性连接的附加质量块，通过合理选择附加质量块的结构形式、动力参数以及与浮置板主体的耦合关系，便可在预期频段上实现附加质量块的振动相位与浮置板主体的振动相位相反，以实现减小浮置板主体的低频振动成分的目的，消除轨道结构在该频段的有害振动。

研究结果表明，要消除传统浮置板轨道结构的低频放大效应，其附加质量越大，低频减振效果越好，但是在现实轨道所提供的安装空间范围内，能实现共振峰值的大幅度降低，但仍然存在共振放大的现象，如何有效消除低频放大现象，有必要采用新技术开展进一步的研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的传统浮置板轨道结构的低频放大效应通过设置附加质量块后，虽然共振峰值大幅度降低，但仍然存在共振放大的现象问题，提供一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，包括浮置板主体和附加质量块，所述浮置板主体和所述附加质量块通过弹性元件连接，所述浮置板主体上设有减振器，所述附加质量块上设有负刚度元件，所述减振器和所述负刚度元件均用于连接于支撑基础上。

采用本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，设置与所述浮置板主体弹性连接的所述附加质量块，通过合理选择所述附加质量块的结构形式、动力参数以及与所述浮置板主体的耦合关系，使其形成所述浮置板主体的动力吸振器，大幅降低传统浮置板轨道结构的低频共振放大效应；同时将所述附加质量块与所述支撑基础之间通过所述负刚度元件进行弹性连接，进一步消除谐振峰对低频振动的放大效应；在相同的所述附加质量块质量和安装空间前提下，所述负刚度元件可大幅度提高低频隔振效果，如果所述负刚度元件及所述附加质量块质量选择得当，可完全消除谐振峰，进一步拓宽轨道结构的隔振频率范围，该浮置板轨道结构简单，使用方便，效果良好。

优选地，所述负刚度元件为蝶形弹簧，其高度h0与厚度t之比大于

优选地，所述负刚度元件包括刚性支架和斜置的机械弹簧，所述刚性支架连接于所述支撑基础，所述机械弹簧一端铰接于所述刚性支架、另一端铰接于所述附加质量块。

优选地，所述刚性支架和所述机械弹簧均包括两个，且沿线路中线对称连接于所述附加质量块两侧。

优选地，所述附加质量块的横截面呈t型，两个所述机械弹簧分别连接于所述附加质量块下部两侧。

优选地，所述浮置板主体为框架结构，其具有沿所述浮置板主体竖向贯通的容腔，所述容腔用于设置所述附加质量块。

优选地，所述附加质量块为整体结构；

或者所述附加质量块包括若干个单元块，每个所述单元块分别连接于所述浮置板主体。

优选地，所述附加质量块为钢筋混凝土块或者金属块。

优选地，所述弹性元件为橡胶构件、弹簧、合成树脂构件或者钢筋。

优选地，该包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构还包括钢轨，所述钢轨通过扣件连接于所述浮置板主体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，设置与所述浮置板主体弹性连接的所述附加质量块，通过合理选择所述附加质量块的结构形式、动力参数以及与所述浮置板主体的耦合关系，使其形成所述浮置板主体的动力吸振器，大幅降低传统浮置板轨道结构的低频共振放大效应；同时将所述附加质量块与所述支撑基础之间通过所述负刚度元件进行弹性连接，进一步消除谐振峰对低频振动的放大效应；在相同的所述附加质量块质量和安装空间前提下，所述负刚度元件可大幅度提高低频隔振效果，如果所述负刚度元件及所述附加质量块质量选择得当，可完全消除谐振峰，进一步拓宽轨道结构的隔振频率范围，该浮置板轨道结构简单，使用方便，效果良好。

附图说明

图1是实施例1中所述浮置板轨道结构的结构示意图；

图2是实施例2中所述浮置板轨道结构的结构示意图；

图3是隔振效果对比图。

图标：101-浮置板主体，102-支撑基础，103-附加质量块，104-钢轨，105-扣件，106-减振器，107-负刚度元件，108-弹性元件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和3所示，本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，包括浮置板主体101、附加质量块103和钢轨104，所述钢轨104通过扣件105连接于所述浮置板主体101。

所述浮置板主体101为框架结构，其具有沿所述浮置板主体101竖向贯通的容腔，所述容腔用于设置所述附加质量块103，所述浮置板主体101和所述附加质量块103通过弹性元件108连接；所述附加质量块103可以为整体结构，也可以包括若干个单元块，每个所述单元块分别连接于所述浮置板主体101；具体地，所述附加质量块103为钢筋混凝土块或者金属块，所述金属块密度较钢筋混凝土块大，同等体积下质量更高。

所述浮置板主体101上设有减振器106，所述附加质量块103上设有负刚度元件107，所述减振器106和所述负刚度元件107均用于连接于支撑基础102上，具体地，所述弹性元件108为橡胶构件、弹簧、合成树脂构件或者钢筋，如图1所示，所述负刚度元件107为蝶形弹簧，其高度h0与厚度t之比大于所述蝶形弹簧的负刚度可由其的厚度t、高度h0、内径d及外径d实现，在所述附加质量块103的作用下，所述蝶形弹簧事先有一定的预压变形，使其处于负刚度区间，通常负刚度ks幅值与隔振器刚度之比越大，隔振效果越好。

运用本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，设置与所述浮置板主体101弹性连接的所述附加质量块103，通过合理选择所述附加质量块103的结构形式、动力参数以及与所述浮置板主体101的耦合关系，使其形成所述浮置板主体101的动力吸振器，大幅降低传统浮置板轨道结构的低频共振放大效应；同时将所述附加质量块103与所述支撑基础102之间通过所述负刚度元件107进行弹性连接，进一步消除谐振峰对低频振动的放大效应；在相同的所述附加质量块103质量和安装空间前提下，所述负刚度元件107可大幅度提高低频隔振效果，如果所述负刚度元件107及所述附加质量块103质量选择得当，如图3所示，在相同的所述附加质量块103质量和安装空间前提下，采用本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，与传统浮置板轨道结构及被动式动力吸振型浮置板轨道结构的隔振效果对比，可以看出本申请明显消除了谐振峰，拓宽了轨道结构的隔振频率范围，该浮置板轨道结构简单，使用方便，效果良好。

实施例2

如图2和3所示，本实用新型所述的一种包含负刚度的被动式动力吸振型浮置板轨道结构，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，所述负刚度元件107包括刚性支架和斜置的机械弹簧。

所述刚性支架连接于所述支撑基础102，所述机械弹簧一端铰接于所述刚性支架、另一端铰接于所述附加质量块103，所述刚性支架和所述机械弹簧均包括两个，且沿线路中线对称连接于所述附加质量块103两侧，所述附加质量块103的横截面呈t型，两个所述机械弹簧分别连接于所述附加质量块103下部两侧。

列车通过时，在轮轨作用力的激振作用下，所述附加质量块103将在其平衡位置沿竖直方向做往复运动，斜置的所述机械弹簧便可产生负刚度效应。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。