近車站地鐵運(yùn)行引起環(huán)境振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與分析.pdf

1、世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展促使城市化進(jìn)程不斷深入，大城市的出現(xiàn)導(dǎo)致人口激增，進(jìn)而造成交通壓力巨大。地鐵交通系統(tǒng)以其運(yùn)量大、不占地上空間等自身優(yōu)勢(shì)成為改善城市交通環(huán)境的合理選擇。不過(guò)地鐵交通帶來(lái)便利的同時(shí)，也產(chǎn)生了不可忽視的環(huán)境振動(dòng)污染。本文在中德國(guó)際合作基金“復(fù)雜情況下土與結(jié)構(gòu)的相互作用問(wèn)題研究(項(xiàng)目編號(hào):GZ566)”的支持下，以LabVIEW2010為平臺(tái)、PC計(jì)算機(jī)為核心構(gòu)建虛擬儀器作為振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，選取上海地鐵9號(hào)線近地鐵車站段為研究對(duì)象

2、，進(jìn)行以下工作:
　　(1)國(guó)內(nèi)關(guān)于振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)搭建的相關(guān)研究與開(kāi)發(fā)工作還處于起步階段，在工程測(cè)試分析要求較高精度的情況下其應(yīng)用性還不能令人滿意。本文在前人工作的基礎(chǔ)上綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，構(gòu)建一套虛擬儀器系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)地鐵運(yùn)行引起環(huán)境振動(dòng)的具體問(wèn)題，克服了傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)所存在地不足，以期能推動(dòng)虛擬儀器技術(shù)在工程振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中的普及應(yīng)用;
　　(2)介紹和總結(jié)了在地鐵運(yùn)行引起環(huán)境振動(dòng)中涉及的相關(guān)理論

3、與評(píng)價(jià)方法。由于振動(dòng)位移很小，地鐵運(yùn)行引起的環(huán)境振動(dòng)可當(dāng)作彈性問(wèn)題，主要以縱波、橫波以及表面的Rayleigh波為主，其最突出的特點(diǎn)是由于列車行進(jìn)過(guò)程中前后列車對(duì)地表的持續(xù)激勵(lì)而產(chǎn)生的所謂振動(dòng)放大區(qū)。運(yùn)用傅里葉變換原理進(jìn)行時(shí)頻域分析，以FFT方法減小計(jì)算量。目前國(guó)內(nèi)外振動(dòng)評(píng)價(jià)中，主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)為頻率、速度和加速度等，主要的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)以速度級(jí)和振動(dòng)級(jí)來(lái)規(guī)定;
　　(3)針對(duì)已有地鐵實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的孤立性，本此實(shí)驗(yàn)選取上海地鐵交通9號(hào)線沿線近

4、車站典型區(qū)段，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)地鐵運(yùn)行時(shí)的三向背景振動(dòng)，隧洞中心線對(duì)應(yīng)的地表響應(yīng)，以及距中心線不同距離地表處振動(dòng)響應(yīng)實(shí)況。結(jié)果表明，背景振動(dòng)無(wú)明顯干擾源，隧洞中心線對(duì)應(yīng)的地表處三個(gè)方向的振動(dòng)以z方向?yàn)橹?沿線振動(dòng)隨著與線路中心線水平距離的增大而減小，高頻振動(dòng)分量的衰減比低頻快，地面建筑物主要承受地鐵列車低頻振動(dòng)分量的影響;距地鐵隧道中心線一定距離出現(xiàn)放大區(qū)，頻率主要集中在35Hz以下，處于該位置的建筑物如果自振周期在此頻率范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)將受到很