地鐵列車運行引起的地面和建筑環(huán)境振動規(guī)律研究.pdf

1、截至目前，中國獲批修建地鐵的城市已達(dá)37個，隨著國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)的持續(xù)升溫，南昌亦正在昂首步入“地鐵時代”，南昌地鐵1號線于2009年7月29日開始動工，到2015年底試運行。地鐵交通給群眾的出行帶來便利的同時，但也不可避免的帶來了許多負(fù)面影響，其中以運營期的振動影響尤為突出，國際上已經(jīng)把地鐵列車運營誘發(fā)的環(huán)境振動問題列為七大環(huán)境公害之一，研究和預(yù)測地鐵運行引起的環(huán)境振動問題顯得尤為重要。
　　本文以南昌地鐵1號線南昌二中宿舍

2、樓標(biāo)段為工程背景，基于ANSYS建立直線地段的軌道-隧道-土體和軌道-隧道-土體-建筑有限元模型；以南昌地鐵1號線南昌科技大樓標(biāo)段為工程背景，建立曲線地段的軌道-隧道-土體和軌道-隧道-土體-建筑有限元模型，所做的主要工作如下：
　　1、研究了隧道埋深，場地的土層特征，行車速度以及上行線隧道和下行線隧道的凈間距等幾個因素對地面的振動響應(yīng)的影響。結(jié)果表明：增加隧道埋深或者減小列車行車速度可以顯著降低因列車運行引起的地面振動；隨著土層

3、彈性模量的增加，地面振動響應(yīng)先增大后減??；當(dāng)雙線隧道中的距離較遠(yuǎn)的線路與敏感點距離超過25m時，可以只考慮就近隧道的影響。
　　2、從數(shù)值的角度分析了隧道埋深，場地的土層特征，行車速度等因素與地面振動放大區(qū)的關(guān)系。結(jié)果表明：隧道埋深越淺或者土層彈性模量越大振動放大區(qū)出現(xiàn)的位置距離隧道越近，而且振動放大區(qū)出現(xiàn)的次數(shù)會增加；行車速度對振動放大區(qū)的影響不是非常明顯。
　　3、對上行線、下行線單獨運行以及上行線和下行線同時相向運行時

4、，二中宿舍樓各層的振動加速度在時域和頻域以及三分之一倍頻程進(jìn)行了預(yù)測和評價。結(jié)果表明：運行線路距離宿舍樓越近，振動影響越大，振動主頻越高；上行線與下行線同時運行時引起的振動影響最大，需要以此工況作為最不利條件來選擇隔振措施。
　　4、對比了當(dāng)隧道軌道結(jié)構(gòu)分別采用整體道床、高彈性扣件、彈性支撐快、鋼彈簧浮置板等隔振措施時二中宿舍樓的振動規(guī)律。結(jié)果表明：DTⅠ型減振扣件和彈性支撐塊從25Hz以上開始減振，但是彈性支撐塊的隔振效果要優(yōu)于

5、DTⅠ型扣件，鋼彈簧浮置板的隔振效果最為理想，但是成本較高。
　　5、分析了地鐵列車行駛在R=400m圓曲線地段時，地面的環(huán)境振動特點和傳播規(guī)律。結(jié)果表明：外軌和內(nèi)軌的受力狀態(tài)有區(qū)別，隧道壁和地面的水平向振動不容忽視。
　　6、研究了列車不同的行駛速度，建筑不同的基礎(chǔ)形式，是否采用鋼彈簧浮置板隔振等因素影響下科技樓各層的加速度時程和三分之一倍頻程。結(jié)果表明：列車行駛速度越大對建筑的振動影響越大；當(dāng)建筑采用樁基礎(chǔ)上時會對地鐵引