地鐵列車運(yùn)行引起的地面和建筑環(huán)境振動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、截至目前，中國(guó)獲批修建地鐵的城市已達(dá)37個(gè)，隨著國(guó)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(shí)代”，南昌地鐵1號(hào)線于2009年7月29日開始動(dòng)工，到2015年底試運(yùn)行。地鐵交通給群眾的出行帶來(lái)便利的同時(shí)，但也不可避免的帶來(lái)了許多負(fù)面影響，其中以運(yùn)營(yíng)期的振動(dòng)影響尤為突出，國(guó)際上已經(jīng)把地鐵列車運(yùn)營(yíng)誘發(fā)的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題列為七大環(huán)境公害之一，研究和預(yù)測(cè)地鐵運(yùn)行引起的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題顯得尤為重要。
　　本文以南昌地鐵1號(hào)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(hào)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(chǎng)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(gè)因素對(duì)地面的振動(dòng)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(yùn)行引起的地面振動(dòng)；隨著土層

3、彈性模量的增加，地面振動(dòng)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(diǎn)距離超過(guò)25m時(shí)，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(chǎng)地的土層特征，行車速度等因素與地面振動(dòng)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(dòng)放大區(qū)出現(xiàn)的位置距離隧道越近，而且振動(dòng)放大區(qū)出現(xiàn)的次數(shù)會(huì)增加；行車速度對(duì)振動(dòng)放大區(qū)的影響不是非常明顯。
　　3、對(duì)上行線、下行線單獨(dú)運(yùn)行以及上行線和下行線同時(shí)相向運(yùn)行時(shí)

4、，二中宿舍樓各層的振動(dòng)加速度在時(shí)域和頻域以及三分之一倍頻程進(jìn)行了預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：運(yùn)行線路距離宿舍樓越近，振動(dòng)影響越大，振動(dòng)主頻越高；上行線與下行線同時(shí)運(yùn)行時(shí)引起的振動(dòng)影響最大，需要以此工況作為最不利條件來(lái)選擇隔振措施。
　　4、對(duì)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(shí)二中宿舍樓的振動(dòng)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(shí)，地面的環(huán)境振動(dòng)特點(diǎn)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(dòng)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(shí)程和三分之一倍頻程。結(jié)果表明：列車行駛速度越大對(duì)建筑的振動(dòng)影響越大；當(dāng)建筑采用樁基礎(chǔ)上時(shí)會(huì)對(duì)地鐵引