李晓霖[1]2003年在《地铁诱发振动对地面以及地上结构的影响规律研究》文中进行了进一步梳理地铁作为一种城市交通方式，其优势是显而易见的。近年来，我国地铁运输系统迅猛发展。但是，随着地铁建设的大力发展，同时也产生了一些负面影响。其中，地铁运行诱发的振动对环境的影响问题尤为显着。由于城市地铁均贯穿市区，对沿线周围建筑物居住环境产生的振动影响不容忽视。 本文以北京地铁八王坟车辆段地上超大结构(车辆段大平台及其上的小区楼房)及其地基基础为研究对象，在研究和分析有关资料的基础上，用快速拉格朗日有限差分法软件FLAC建立了二维数值分析模型，并以列车振动加速度时程作为模型输入，进行了地基—桩基础—地上结构的整体动力学分析，分析了地铁列车运行产生的振动在地面的传播规律及其对地上结构的影响，得到了如下结论： (1)随着与地铁线路距离的增大，地面的振动强度有减小的趋势； (2)地面竖直方向的振动强度较之水平方向的略大； (3)随着与振源距离的增大，在水平方向上，地上各幢楼房的振动强度由底层和顶层的最大、中间层的最小逐渐过渡到沿楼层增高而减小； (4)在竖直方向上，每幢楼各层端点的振动速度、加速度完全相同，表明楼房各层在竖直方向上的运动状态一致； (5)各幢楼房竖直方向的振动强度比水平方向的大； (6)增加轨道弹性是减轻地面和地上建筑振动的有效途径。 这些成果可为地铁设计、地铁线路附近地面建筑的防振减振控制提供参考。
孟昭博[2]2009年在《西安钟楼的交通振动响应分析及评估》文中提出西安钟楼是国家重点文物保护单位,环绕钟楼日渐增强的地面交通振动和即将运营的地铁列车振动将对西安钟楼的安全性产生重要影响。本文在对钟楼地面交通振动监测的基础上,就地面交通振动对钟楼的影响进行了研究;就绕钟楼四周的地铁列车振动对钟楼的影响进行了深入分析;依据国家标准(GB/T50452)对地面交通振动、地面交通振动和地铁振动迭加对钟楼的影响进行了综合评估。主要研究内容包括:(1)首次对西安钟楼的地面交通振动反应进行了连续24小时的监测,采用概率统计的方法对监测振动信号进行了研究,以置信度为95%的速度和加速度幅值的统计值作为振动评价量。(2)应用随机减量法获得了监测信号的自由振动响应,并首次用ITD法得到钟楼在交通振动幅值范围内的实测动力参数。在此基础上,通过反演得到木结构榫卯连接计算模型的刚度,解决了噪声环境中无法按传统方法进行动力参数识别及类似木结构由于榫卯连接刚度不能准确确定而无法进行合理计算的问题。(3)建立了多辆车并行时环形道路交通车辆引起的地面振动衰减实用计算公式,计算结果与监测值吻合较好。(4)视钢轨为Winkler地基上连续的Euler-Bernoulli梁,建立了列车-轨道-路基模型,同时考虑列车荷载的拟静力和轮轨动态接触力。根据由时间序列估计功率谱密度的周期图法原理,采用美国联邦铁路管理局FRA提出的五级轨道功率谱,通过Fourier逆变换得到轨道不平顺的时域样本,确定了轨道不平顺的幅值及对应的波长,以此为基础考虑轮轨动态接触力的影响;基于轨道路基系数的定义建立了求解路基均布弹簧刚度的计算模型,采用数值模拟得到了路基均布弹簧刚度;最后,基于Matlab程序平台编制了计算程序,得到了运行列车作用到路基上的荷载时程。(5)首次考虑加载时延,针对地铁二号线和六号线双列车运行引起的振动对钟楼的影响进行了数值分析,得到了钟楼的动力反应及其振动传播规律;采用SRSS迭加法对两个不同传播方向的竖向振动引起的钟楼的动力反应进行迭加,得到了多辆列车同时运行时钟楼的动力反应。(6)提出并验证了交通振动作用下建筑物的动力反应不能采用类似地震反应分析方法的单点输入进行计算,计算时必须考虑振动波的相位差和振动在传播过程中迅速衰减的影响。(7)为了解决国家重点文物保护单位-钟楼振动测点布置受限制的实际问题,建立了交通振动作用下钟楼木结构的分析模型,将钟楼二层楼板的振动速度转化为柱顶的振动速度,以便进行振动评估。(8)根据波动理论建立了钟楼高台基分析模型,得到了求解高台基的振动速度基本表达式。根据经验公式及钟楼的保护等级和地面交通振动频度,给出了高台基底部质点振动速度的容许值,填补了交通振动作用下古建筑高台基的评估标准的空白。(9)依据国家标准(GB/T50452)和高台基底部质点振动速度容许值,对地面交通振动、地面交通振动和地铁振动迭加对钟楼木结构和高台基的影响进行了综合评估。
常海青[3]2013年在《西安城市轨道交通规划文物影响评估研究》文中提出2000年之后，中国城市轨道交通进入飞速发展阶段。截止到2012年底，中国已获批运营、开建、筹划地铁的28个城市中有21个属于国家级历史文化名城，历史文化名城保护因为城市轨道交通规划建设而面临新挑战。西安作为世界文明古都与中国古都的典范，其城市轨道交通从规划之初就备受各界关注。当前在我国，针对建设工程项目进行规划前期文物影响评估的研究刚刚起步，目前尚缺乏系统的关于城市轨道交通规划文物影响评估的理论、方法研究及相关实践，因而历史文化名城在城市轨道交通的迅速发展的背景下如何科学决策城市轨道交通规划项目成为文化遗产保护领域的前沿课题。本论文以西安轨道交通规划项目与西安文化遗产互动关系为研究对象，在文献研究及案例研究的基础上，综合考古学、文化遗产保护学、城市规划学、结构工程学、市政工程学、环境工程学等多个学科进行文物影响评估概念及理论方法梳理；针对目前我国文物管理部门审批城市轨道交通规划项目所关注的线网规划阶段、近期建设阶段、工程可行性研究阶段分别进行文物影响评估技术路线研究，探索西安城市轨道交通规划文物影响评估的叁个关键技术问题：①文物影响评估因子的筛选；②文物影响的评估范围的界定；③文物影响评估方法的创新；结合城市轨道交通规划文物影响评估的西安实践经验，构建西安城市轨道交通规划文物影响评估技术框架与评估导则，填补我国文化遗产保护领域关于文物影响评估研究的相关空白。论文分为五大部分，第一部分是基础研究，包括了文物影响评估的研究背景与国内外研究现状；第二部分是理论研究，针对西安城市轨道交通规划提出文物影响评估的技术路线；第叁部分是西安文物影响评估关键技术问题研究；第四部分是西安城市轨道交通规划项目文物影响评估实践；第五部分是西安城市轨道交通规划文物影响评估技术框架建构。本次论文首次以城市为单位，整体与系统的研究城市轨道交通规划项目的文物影响评估理论与方法；首次针对西安市城市轨道交通线网规划、近期建设规划、线路工程可行性研究叁个阶段进行文物影响评估研究工作，并在此基础上搭建文物影响评估技术框架；首次运用色彩学原理创建了文物影响评估因子―色谱正片迭底评估法‖，实现定性定量评估轨道交通对文物带来的多重影响。
张柯[4]2011年在《地铁行车荷载作用下黄土地层的振动响应和沉降》文中认为西安地铁是我国首次在黄土区域建设的地铁线路。地铁行车荷载作用下黄土地层的振动响应和沉降是亟待解决的问题。本文以西安地铁为背景,就小幅值循环荷载作用下饱和黄土的动力特性和残余应变进行了试验研究;就地铁行车荷载作用下黄土地层的振动响应和沉降进行了模拟分析;针对西安地铁二号线下穿明城墙的具体情况,进行了城墙的静力稳定性、振动响应和地基沉降计算。主要研究内容包括:(1)进行了饱和黄土的振动叁轴试验,探讨了小幅值循环荷载作用下饱和黄土的动力特性,研究了动应变、初始固结围压、超固结比、残余应变和有效固结围压对饱和黄土动弹性模量的影响。(2)进行了饱和黄土的循环叁轴试验,探讨了小幅值循环荷载作用下正常固结饱和黄土的残余应变,研究了初始固结围压、排水条件、动应力及其循环次数,以及动应力比对饱和黄土残余应变的影响。(3)根据饱和黄土循环叁轴试验结果,以动应力比和循环次数作为基本参数,建立了饱和黄土残余应变的反正切函数模型,模型计算结果与试验数据吻合较好。(4)根据饱和黄土残余应变的反正切函数模型,考虑前期动应力历史和前期残余应变硬化的双重影响,提出了不等幅值多级动应力作用下饱和黄土残余应变的累加方法,并编制了相应的Fortran程序。程序计算结果与饱和黄土排水循环叁轴试验吻合较好,可用于小幅值循环荷载作用下饱和黄土残余应变的计算。(5)基于振动叁轴试验得到的饱和黄土动力参数,建立了有限元和无限元结合的隧道-地层数值模型,采用有限单元法模拟了地铁行车荷载作用下黄土地层的振动响应,研究了隧道埋深、荷载频率、列车运行速度和地层动弹性模量对地面振动响应的影响。(6)基于黄土残余应变的反正切函数模型,二次开发了接口于Drucker-Prager粘弹塑性模型的CREEP子程序。通过定义初始场变量,综合考虑地层的初始固结围压和动应力。采用大型有限元程序ABAQUS建立了隧道-地层的二维平面应变模型,计算出地铁行车荷载作用下黄土地层的沉降,研究了黄土地层沉降的发展过程和空间分布,探讨了隧道埋深、上部地层浸水和地层固结围压对黄土沉降的影响。(7)针对西安地铁二号线下穿明城墙的具体情况,应用强度折减有限元法分析了城墙的静力稳定性;建立了考虑瓮城侧墙影响的二维平面应变模型,采用有限单元法计算了瓮城侧墙的振动响应;考虑城墙重量对地层的先期固结作用,计算了地铁振动可能引起的城墙地基沉降,并分析了隧道埋深、上部地层浸水和地层固结围压对城墙地基沉降的影响。
刘武华[5]2010年在《地铁振动对成都博物馆的影响研究》文中研究指明摘要：随着我国地铁建设的快速发展,地铁运行引起的环境振动问题越来越突出,逐渐受到广大民众的普遍关注。目前此问题的研究主要集中在地铁振动振源模型、振动在土介质中的传播理论以及传播过程中结构与土的相互作用叁方面。实际上地铁运行产生的建筑结构振动情况也是迫切需要了解的,研究地铁引起建筑振动及减振、隔振问题具有重要的理论意义和工程应用价值。本文结合成都博物馆拟建项目,通过现场测试和数值模拟方法对地铁运行引起的建筑振动问题进行初步研究,主要包括以下几个方面的内容：1.分别进行了场地的本底振动试验、地面振动传播试验以及地面—隧道壁振动传播试验,主要分析了竖向振动波在场地的传播特性。试验表明：频率在35Hz～45Hz范围内的竖向振动波对环境造成的影响较大；高频波比低频波衰减速度要快,且两种波的衰减特性都是先快后慢；振动波在地面至隧道壁场地内传播衰减幅度较大,两者幅值约相差114倍。2.在MIDAS中建立成都博物馆结构整体模型,分析其在竖向振动波作用下的响应。进行了结构的模态分析,研究了建筑底板—结构上部的传递函数,结果表明：结构在低频竖向谐振波作用下加速度放大系数较大,在高频波作用下加速度放大系数相对较小。3.对隔振沟的隔振效果及隔振沟深度对隔振效果的影响进行了初步研究。研究表明：隔振沟能取得一定的隔振效果,低频波作用下隔振效果不明显,高频波作用下隔振效果稍好；隔振沟的隔振效果随着隔振沟深度的增加呈递增的趋势,但由于成都博物馆结构的复杂性,隔振效果增加较小,隔振沟深度对成都博物馆的隔振效果影响较小。4.研究了隔振支座刚度对地铁运行引起的结构竖向振动的影响及振动耦合性分析。结果表明：隔振支座水平刚度对结构竖向振动无影响；隔振支座竖向刚度对结构竖向振动有影响,且由于成都博物馆结构的特殊性,隔振支座竖向刚度越大,结构竖向加速度响应越小；地铁运行引起的结构叁方向振动耦合性较差。
石建权[6]2014年在《地铁运行所致成都博物馆振动全过程性能化分析》文中指出随着我国地铁交通的快速发展,地铁所致振动与环境保护需求之间的矛盾日益突出,故地铁所致环境振动控制也成为地铁发展亟待解决的关键技术问题。成都地铁2号线从成都博物馆下方穿行,列车通过及启动引起的振动通过周围地层传播,经建筑物基础传至博物馆楼层,使结构产生较大的振动,对博物馆建筑物的性能产生不利影响。本文以成都博物馆为背景,研究成都地铁2号线列车运行所致振动对成都博物馆建筑物的性能影响。主要研究内容包括：1.首先从基本理论入手,研究了地铁所致振动的原理,包括振动在振源处的产生原理、振动波在土体介质中的传播特性及其引起建筑物的振动行为；2.对地铁激励下博物馆建筑物的振动响应进行了现场实测,测量地铁附近地面以及建筑物各楼层的振动加速度响应。通过对现场实测数据进行叁分之一倍频程分析,得到地铁所致振动在附近场地的传播规律及其引起的博物馆建筑物振动特性；3.结合相关参数建立“隧道—周围土体—建筑物底板—上部结构”振动传递全过程有限元模型,通过数值模拟的方法对地铁所致博物馆建筑物振动进行仿真分析,计算博物馆建筑物的振动响应,结合相关振动控制标准对计算结果进行评价,同时与实测结果对比,定量分析建筑物的振动性能；4.成都博物馆工程为解决高烈度区的防震问题,在基础上设置了隔震支座；北侧为避让地铁设置跨度达33m的悬挑结构,托起地上五层结构。通过对叁种不同工况的数值计算,比较博物馆靠近隧道侧设置跨度33m悬挑区和底层设置基础隔震支座对建筑物的减隔振贡献。结果表明：博物馆建筑物地上及地下部分的振级和竖、横向加速度峰值与实测结果接近且均满足相关振动控制标准；在博物馆靠近隧道侧设置跨度33m的悬挑结构增加了振动传播路径并带来良好的减振效果,而设置基础隔震支座对隔离博物馆交通振动的效果并不明显。
张波[7]2014年在《地铁列车振动荷载诱发地基振动的间接边界元分析》文中指出近年来,地铁以其安全、方便、快捷和节约地上空间等优势,成为解决大城市交通拥挤和大气污染的一种有效手段。但与此同时,地铁列车的运行诱发其沿线的环境振动,并影响周围居民的正常生活,因此研究地铁列车振动诱发的地基振动问题具有现实意义。本文结合“分区契合”技术,采用间接边界元方法对地铁列车振动荷载诱发的地基振动进行研究。方法首先将模型划分为含隧道的层状半空间和轨下垫层两个区域。然后求解振动荷载作用于垫层表面时轨下垫层区域的自由波场,同时在两个区域的边界上分别施加单位虚拟荷载来模拟两个区域内的散射波场。最后契合两个区域,由边界条件求得虚拟荷载,进而求得地基表面的动力响应。本文分别针对层状弹性和层状饱和地基在地铁振动荷载作用下的动力响应问题进行了研究。其中地铁荷载是基于轨道不平顺性,采用与不平顺管理标准值相对应的激振力来模拟。针对层状弹性场地,主要研究了隧道埋深、土层厚度、基岩与土层刚度比、土层阻尼比等地质环境因素对层状弹性地基振动的影响,并对比分析了天津地区某典型弹性场地和其等效场地地表振动的差异。针对层状饱和场地,主要研究了饱和场地与干土场地地基表面振动的差异,研究了孔隙率、粘性耦合系数、地表透水条件以及土层等因素对振动的影响,同时也对比分析了天津地区某典型饱和场地和其等效单层土场地地基表面振动的差异。文中通过计算分析得到了一些有益的结论,可为今后地铁的设计以及地铁振动的减振隔震等工作提供一定的参考。
申跃奎[8]2007年在《地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究》文中研究说明随着城市地铁交通的迅猛发展，地铁振动对人们生活学习也产生了一定的影响，地铁振动已成为一种振动公害。但是对地铁振动的认识还很不全面，在振源、振动在土壤中的传播、建筑物的减、隔振技术和人体对振动的感觉等方面都还有很多研究工作要做，为此本文围绕地铁振动问题进行了研究，取得了一些有实际应用意义的结果。 首先，从理论分析入手，研究了地铁振动波在多层土壤介质中的传播特性，涉及体波、表面波和饱和土中波等内容，分析了波的反射、透射、衰减规律和地面振动中各种波的比例关系。 第二，对地铁振动在地表的传播规律进行了实测研究，对实测数据进行了快速付立叶变换处理，分析了振动的振级及衰减规律。结果表明地铁振动的竖向振动大于水平方向，考虑环境影响时可以仅考虑竖向振动分量。竖向振动在地铁隧道附近以40-80Hz的为主要振动，振级超出《城市区域环境振动标准》文教区昼间70dB的要求，高频振动随着到隧道距离的增加迅速衰减，5m以外环境振动振级满足规范要求；30m以外，10-60Hz的振动水平相当。 第叁，在已有研究的基础上，正确地解决了地铁振源问题；利用有限元分析技术，成功地模拟了地铁振动在土壤中的传播。在数值分析方法中讨论了模型大小、单元大小、阻尼选取、时间步长和动力边界处理对模拟计算的影响。用不同边界条件下的结果对比作为标准，判断模型大小和边界条件的合理性；论证了单元大小为分析波长的1／12-1／8时才能得到正确的结果；对于地铁振动分析，阻尼系数的选取必须顾及高频的影响，不能仅按模型的前几阶固有频率来确定。经验证，模拟结果和实测数据在频谱分析上有很好的相似性，借此进一步分析了土壤中波动的传播规律。 第四，分析了地下连续墙对于天然基础和深基坑基础(这时和围护桩合一)的隔振效果。将屏障的深度、厚度和材料刚度特性作为参数进行分析，结果认
师联旭[9]2011年在《成都地铁二号线所致附近博物馆振动的研究》文中提出随着国家经济的高速发展和城市化进程的加快,城市地面交通的密度不断增大,加上地面空间发展已相对趋于饱和,因此,城市地铁交通作为一种利用地下空间的交通方式,将极大的缓解城市交通压力,促进城市的交通效率和经济的发展。然而,在地铁交通建设方兴未艾的同时,地铁列车运行所产生的振动和噪声问题日益突出。本文以在建的成都地铁2号线为主要研究对象,研究2号线建成运行后可能对附近规划的博物馆产生的振动影响,通过分析和研究,确定以钢弹簧浮置板轨道和隔振沟的减隔振措施,能够有效的减小振动影响。主要研究内容如下：1.通过阅读和研究国内外现有关于建筑振动控制的标准,确定博物馆建筑的振动控制标准；2.进行博物馆建筑场地地面振动传播试验和地面—隧道振动传播试验,以力锤为激励,通过测量振动加速度,研究了不同频率的振动波在场地内的竖向传播规律,同时,为后面的数值模型的修正提供参数；3.运用有限元软件ANSYS建立包含浮置板的建筑物—周围土体—隧道统一有限元模型,对地铁所致博物馆振动的振动加速度在频域和时域内的特征进行了研究,验证了减隔振措施的减振效率和振动加速度的相关限值不超过振动控制标准。
皇甫婵媛[10]2014年在《地铁振动激励下地面及地上建筑结构的响应研究》文中研究表明伴随着社会经济的飞速发展,城市的规模越来越大,城市地铁的发展也越来越快,地铁运行引起的振动对地面及地上建筑结构的影响问题越来越受到人们的重视,开展针对地铁振动激励下地上建筑结构的响应研究已经十分必要。本文研究服务于华南理工大学亚热带建筑科学国家重点试验室地铁引起的振动对不同类型结构的影响研究这一课题,主要研究地铁对沿线框架结构的影响。对广州地铁叁号线穿过的华南理工大学国家科技园1号楼与2号楼区间内地铁引起地面振动、华南理工大学国家科技园1号楼、东一区东一集四号、十六号、二十一号楼的振动响应进行实测,并借助有限元软件SAP2000建立华南理工大学国家科技园1号楼、东一区东一集十六号、二十一号楼的叁维模型,结合现场实测数据进行研究。本文主要进行以下几个方面的研究：(1)根据地面振动实测数据,分析得到地铁运行在地面的传播规律；将实测数据转换为傅里叶谱进行频谱分析,得到地铁振动的频率组成与在各频段的分布情况,为今后进行地铁沿线隔震的研究提供了参考依据；根据规范将振动加速度换算为振动加速度级并与限值进行比较,得到地铁沿线地面的振动水平。(2)对华南理工大学国家科技园1号楼、华南理工大学东一区东一集四号楼、十六号楼、二十一号楼进行竖向振动的实测,并建立了华南理工大学国家科技园1号楼、华南理工大学东一区东一集十六号楼、二十一号楼的有限元模型进行仿真分析。通过实测与数值分析得到了地铁振动在框架结构中的传播规律与振动响应特性,并得到地铁沿线建筑结构的振动水平。(3)通过改变框架结构的各项参数,对比分析计算结果,得到了梁截面、柱截面、板厚、楼层层数与层高的改变对建筑结构地铁振动响应的影响,并对地铁沿线建筑结构的设计提出建议。
参考文献：
[1]. 地铁诱发振动对地面以及地上结构的影响规律研究[D]. 李晓霖. 北京工业大学. 2003
[2]. 西安钟楼的交通振动响应分析及评估[D]. 孟昭博. 西安建筑科技大学. 2009
[3]. 西安城市轨道交通规划文物影响评估研究[D]. 常海青. 西安建筑科技大学. 2013
[4]. 地铁行车荷载作用下黄土地层的振动响应和沉降[D]. 张柯. 西安建筑科技大学. 2011
[5]. 地铁振动对成都博物馆的影响研究[D]. 刘武华. 北京交通大学. 2010
[6]. 地铁运行所致成都博物馆振动全过程性能化分析[D]. 石建权. 北京交通大学. 2014
[7]. 地铁列车振动荷载诱发地基振动的间接边界元分析[D]. 张波. 天津大学. 2014
[8]. 地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究[D]. 申跃奎. 同济大学. 2007
[9]. 成都地铁二号线所致附近博物馆振动的研究[D]. 师联旭. 北京交通大学. 2011
[10]. 地铁振动激励下地面及地上建筑结构的响应研究[D]. 皇甫婵媛. 华南理工大学. 2014