地鐵運(yùn)行誘發(fā)的建筑物振動(dòng)及控制.pdf

1、地鐵作為一種城市交通方式，其優(yōu)勢(shì)顯而易見。近年來，我國(guó)地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)迅猛發(fā)展。但是，隨著地鐵建設(shè)的大力發(fā)展，一些負(fù)面影響也同時(shí)產(chǎn)生。其中，地鐵運(yùn)行誘發(fā)的振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響問題尤為顯著。由于城市地鐵均貫穿市區(qū)，對(duì)沿線周圍建筑物居住環(huán)境產(chǎn)生的振動(dòng)不容忽視。但是，國(guó)內(nèi)外對(duì)此問題的研究至今尚無令人滿意的進(jìn)展。在此背景下，本文展開了相關(guān)的研究工作。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，以減輕地鐵運(yùn)行誘發(fā)沿線建筑物振動(dòng)為目的，用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

2、和數(shù)值模擬的方法研究了地鐵運(yùn)行誘發(fā)鄰近建筑物的振動(dòng)特性和規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上提出了減輕建筑物振動(dòng)的三維隔振裝置，同時(shí)對(duì)該裝置的適用性和可行性進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證。論文主要研究工作和成果如下： (1)借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，以分析地鐵誘發(fā)沿線建筑物的振動(dòng)特性為目的，對(duì)地鐵運(yùn)行誘發(fā)鄰近建筑物的振動(dòng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析，從實(shí)測(cè)角度給出地鐵運(yùn)行誘發(fā)沿線建筑物的振動(dòng)特性與規(guī)律； (2)采用結(jié)構(gòu)通用有限元分析程序SAP2000建立實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)

3、三維桿系模型，在地鐵運(yùn)行誘發(fā)地面豎向振動(dòng)的作用下，分別采用整體輸入方式和多點(diǎn)輸入方式，研究實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，并與實(shí)測(cè)結(jié)果作對(duì)比分析，提出地鐵運(yùn)行誘發(fā)沿線建筑物振動(dòng)的理論分析模型； (3)借鑒結(jié)構(gòu)地震和風(fēng)振反應(yīng)的被動(dòng)控制理論和技術(shù)，結(jié)合地鐵運(yùn)行誘發(fā)鄰近建筑物的振動(dòng)特性，提出并設(shè)計(jì)了一種適合地鐵運(yùn)行誘發(fā)沿線建筑物減振控制的三維隔振裝置(碟形彈簧-鉛心橡膠支座)，同時(shí)對(duì)其豎向剛度的可調(diào)性能、豎向變形性能進(jìn)行了相關(guān)的理論分析和計(jì)算；

4、 (4)對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝了本文提出的三維隔振裝置，采用三維有限元模型分析其在地鐵運(yùn)行誘發(fā)地面豎向振動(dòng)波的作用下的動(dòng)力反應(yīng)，并與相應(yīng)的非隔振結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)作對(duì)比，驗(yàn)證本文提出的碟形彈簧-鉛心橡膠三維隔振支座的有效性。分析結(jié)果表明：該裝置對(duì)減輕地鐵運(yùn)行誘發(fā)沿線建筑物的振動(dòng)有顯著效果； (5)對(duì)安裝了本文提出的三維隔振裝置的實(shí)測(cè)結(jié)構(gòu)，采用三維有限元模型分析其在典型豎向地震動(dòng)作用下的動(dòng)力反應(yīng)，并與相應(yīng)的非隔振結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)作對(duì)比