地鐵近場建筑物周期性排樁隔振性能研究
本文關鍵詞:地鐵近場建筑物周期性排樁隔振性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:城市軌道交通以其運量大、速度快、安全可靠、運行準時等優(yōu)點得到快速發(fā)展,我國城市軌道交通行業(yè)更是步入了一個跨越式發(fā)展的新階段。然而,城市軌道交通給人們生活帶來方便的同時也引起了嚴重的環(huán)境振動及二次噪聲問題,軌道減振措施的局限性及對輪軌關系的負面影響越來越凸顯,加之近年來人們環(huán)保意識的增強,振動對公眾的影響越來越突出,地鐵環(huán)境振動問題也將掀起新一輪的公眾關注焦點。增加路徑隔振等配套治理措施,成為城市軌道交通振動控制的新的方向。此外,各國學者已在傳播路徑隔振措施研究方面積累了豐富的理論研究成果,但尚未針對地鐵振源開展傳播路徑隔振措施設計、試驗與應用方面的工作。鑒于此,本文針對北京市某地鐵車輛段落地區(qū)擬建敏感建筑物的地鐵振源振動影響,采用理論分析、現(xiàn)場測試和數(shù)值仿真相結合的方式對路徑隔振措施進行了深入研究。主要內容有:(1)通過文獻學習及網(wǎng)絡查詢工作,對屏障隔振結構的國內外發(fā)展和應用現(xiàn)狀進行了深入調研,指出相較于地面振源,地鐵振動波傳播路徑的隔振措施研究較少。(2)在振動波理論的基礎上,研究了土體中的振動傳播和衰減規(guī)律,揭示屏障隔振的機理,為地鐵周期性排樁隔振結構的設計提供理論基礎。(3)針對北京市某車輛段落地區(qū)擬建敏感建筑,進行鋼軌振動、土體固有頻率、土層振動響應和地表振動傳播規(guī)律測試,得出鋼軌振動加速度、土體的振動情況,以及振動隨距離的衰減規(guī)律,為周期性排樁隔振結構的設計提供數(shù)據(jù)支持。(4)利用ANSYS有限元軟件,建立了軌道-土層-建筑物三維動力學仿真計算模型,并通過實測數(shù)據(jù)進行校核,驗證了模型的精確性,進而設計出地鐵周期性排樁隔振結構(5)采用控制變量法研究屏障的樁長、樁間凈距、距樓距離、樁身材料等參數(shù)的影響,結合現(xiàn)場實際情況,提出了適用于該車輛段的周期性排樁隔振結構的最優(yōu)參數(shù)組合。周期性排樁隔振措施的工程實際應用性強,既是一種有效的城市軌道交通減振措施,用于新建地鐵線路敏感振動建筑物隔振和既有線環(huán)境振動問題治理,又可作為城市振源與敏感振動建筑物之間的隔振設施,控制城市有害振動的傳播。
【關鍵詞】:地鐵振動 參數(shù)影響 周期性排樁
【學位授予單位】:中國鐵道科學研究院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U231;TU435
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-12
- 1 概述12-27
- 1.1 引言12-15
- 1.2 路徑隔振技術的研究現(xiàn)狀15-24
- 1.2.1 地面振源屏障隔振16-22
- 1.2.2 地鐵振源屏障隔振22-24
- 1.3 本文的主要研究內容24-27
- 2 基本理論27-38
- 2.1 振動在土體中的傳播27-34
- 2.1.1 彈性介質中的振動波[69]27-29
- 2.1.2 波動方程[60]29-30
- 2.1.3 土介質中的波及其傳播[70]30-34
- 2.2 屏障隔振機理34-36
- 2.3 周期性排樁隔振結構的提出36-38
- 3 現(xiàn)場測試38-52
- 3.1 項目概況38-39
- 3.2 測試內容39-43
- 3.2.1 測試設備39-40
- 3.2.2 鋼軌振動測試40
- 3.2.3 土體固有頻率測試40-41
- 3.2.4 土層振動響應測試41-42
- 3.2.5 地表振動傳播規(guī)律測試42-43
- 3.3 實測數(shù)據(jù)分析43-51
- 3.3.1 鋼軌振動數(shù)據(jù)分析43-44
- 3.3.2 土體固有頻率測試分析44-45
- 3.3.3 土層振動響應數(shù)據(jù)分析45-46
- 3.3.4 地表振動傳播規(guī)律分析46-51
- 3.4 本章小結51-52
- 4 周期性排樁隔振結構有限元分析52-75
- 4.1 周期性排樁隔振結構模型建立52-54
- 4.1.1 假定條件52
- 4.1.2 模型尺寸的確定52-53
- 4.1.3 模型建立53-54
- 4.2 參數(shù)校核54-64
- 4.2.1 人工邊界54-56
- 4.2.2 土層參數(shù)56-58
- 4.2.3 阻尼特性58-61
- 4.2.4 荷載輸入61-64
- 4.3 計算結果64-65
- 4.4 參數(shù)分析65-74
- 4.4.1 樁長66-68
- 4.4.2 樁間凈距68-70
- 4.4.3 距樓距離70-72
- 4.4.4 樁身材料72-74
- 4.5 最優(yōu)方案74
- 4.6 本章小結74-75
- 5 結論與展望75-76
- 5.1 主要研究成果75
- 5.2 創(chuàng)新點75
- 5.3 有待進一步開展的工作75-76
- 參考文獻76-82
- 個人簡歷及科研成果82-84
- 學位論文數(shù)據(jù)集84
【參考文獻】
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本文編號:257203
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