快速軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，城市快速軌道交通也得到迅猛發(fā)展。以京滬高速客運(yùn)專(zhuān)線為代表的一大批快速軌道交通項(xiàng)目正在興建或已建成通車(chē)。然而，城市快速軌道交通路線不可避免地會(huì)穿越或臨近對(duì)振動(dòng)敏感的居民區(qū)或工業(yè)區(qū)，由此引起的地面振動(dòng)和產(chǎn)生的強(qiáng)烈噪聲，對(duì)周?chē)用竦娜粘Ｉ?、領(lǐng)近建筑物以及地下管線、精密儀器和設(shè)備等都有不可忽視的影響，因此必須對(duì)快速軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)進(jìn)行分析和研究。
　　 本文以ABAQUS軟件為計(jì)算平臺(tái)，采用有限元

2、分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法，研究了南京城區(qū)典型場(chǎng)地上軌道交通運(yùn)行引起的振動(dòng)響應(yīng)，主要成果如下：
　　 1、基于軌道不平順理論，建立了可模擬不同時(shí)速列車(chē)運(yùn)行引起的振動(dòng)荷載的方程；
　　 2、以秦沈客運(yùn)專(zhuān)線、先鋒號(hào)機(jī)車(chē)和南京城區(qū)三個(gè)典型場(chǎng)地為工程背景，采用基于Davidenkov骨架曲線的土體動(dòng)粘彈塑性本構(gòu)模型描述土的動(dòng)力特性，建立了快速軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)有限元分析模型，對(duì)軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)反應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬

3、，結(jié)果表明：快速軌道交通的運(yùn)行引起了較強(qiáng)烈的場(chǎng)地振動(dòng)，引起的場(chǎng)地振動(dòng)隨著列車(chē)車(chē)速的增大而增大；振動(dòng)的加速度幅值隨場(chǎng)地與軌道距離的增大呈衰減趨勢(shì)，但存在一個(gè)場(chǎng)地振動(dòng)增大反彈區(qū)；列車(chē)運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)加速度頻率基本上在0-100Hz之間，距軌道距離10-20m處場(chǎng)地振動(dòng)頻率基本在20Hz以?xún)?nèi)，距離50-100m處場(chǎng)地振動(dòng)頻率基本在10Hz以?xún)?nèi)，列車(chē)運(yùn)行引起的各頻段場(chǎng)地振動(dòng)幅值隨距軌道距離增大而呈衰減趨勢(shì)；
　　 3、采用地面振動(dòng)加速

4、度振級(jí)表征快速軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)強(qiáng)度，分析表明：在距軌道20m內(nèi)，軌道交通運(yùn)行引起了強(qiáng)烈的場(chǎng)地振動(dòng)，最高振級(jí)達(dá)113.4dB，在這一區(qū)域內(nèi)應(yīng)該禁止建造任何形式和功能的建筑物或采取有效隔振減振措施；
　　 4、給出了列車(chē)時(shí)速、場(chǎng)地土性質(zhì)和路基剪切波速對(duì)場(chǎng)地振動(dòng)強(qiáng)度影響的基本規(guī)律。場(chǎng)地振動(dòng)加速度振級(jí)隨著列車(chē)車(chē)速的增大而增大，且增大幅度明顯；場(chǎng)地土越軟，軌道交通運(yùn)行引起的地面振動(dòng)位移峰值越大；軌道路基剪切波速越大，場(chǎng)地振動(dòng)加速

5、度峰值和振級(jí)也越大；
　　 5、對(duì)南京市棲霞鎮(zhèn)閆家邊村某場(chǎng)地進(jìn)行了列車(chē)振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)隨著列車(chē)軸重和列車(chē)運(yùn)行速度的增加而增加；快速軌道交通運(yùn)行引起的場(chǎng)地振動(dòng)速度時(shí)程曲線在近場(chǎng)處呈現(xiàn)周期性變化的特征，隨著場(chǎng)地與軌道距離的增大，振動(dòng)的持時(shí)延長(zhǎng)，周期性變化特征減弱，時(shí)程曲線形狀趨于紡錘形；隨著場(chǎng)地距軌道距離的增大，振動(dòng)高頻部分衰減很快；快速軌道交通引起的場(chǎng)地環(huán)境振動(dòng)超過(guò)了國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)引起有關(guān)部門(mén)的足夠重