高架軌道交通引起的環(huán)境振動(dòng)預(yù)測與參數(shù)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市人口也逐步增多，軌道交通因其優(yōu)點(diǎn)得到了快速發(fā)展，我國軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)如今已經(jīng)達(dá)到一個(gè)高潮期。但軌道交通系統(tǒng)在方便人們出行的同時(shí)給周圍環(huán)境造成的振動(dòng)影響也與日俱增，已經(jīng)引起了人們的普遍關(guān)注。高架結(jié)構(gòu)作為一種主要的承載結(jié)構(gòu)在軌道交通系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，因此研究高架軌道交通引起的環(huán)境振動(dòng)具有重要意義。
　　 本文對高架軌道交通引起的環(huán)境振動(dòng)預(yù)測和影響參數(shù)進(jìn)行了研究。通過建立車輛-橋

2、梁-地面模型對各影響參數(shù)進(jìn)行了對比計(jì)算，提出了適合工程使用的環(huán)境振動(dòng)預(yù)測公式，并通過現(xiàn)場試驗(yàn)對高架軌道交通列車引起的環(huán)境振動(dòng)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)研究了彈性支座簡支梁在移動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)。通過對彈性支座梁的振型推導(dǎo)，得到了彈性支座梁的振型函數(shù)。并分別對移動(dòng)豎向荷載作用下彈性支座梁、移動(dòng)豎向和縱向荷載共同作用下彈性支座梁、移動(dòng)彈簧阻尼體系作用下彈性支座梁及勻變速移動(dòng)荷載作用下彈性支座梁的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了理

3、論推導(dǎo)。并對理論進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得到了一些有意義的結(jié)論。
　　 (2)對北京地鐵5號(hào)線高架橋線路周圍地面進(jìn)行了環(huán)境振動(dòng)測試，將測試得到的地面振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)在時(shí)域和頻域內(nèi)進(jìn)行了分析，得到了以下結(jié)論：普通軌枕下的地面振動(dòng)在近振源點(diǎn)處大于梯形減振軌道下的地面振動(dòng)，遠(yuǎn)振源點(diǎn)處小于普通軌枕下的地面振動(dòng)；地面橫向振動(dòng)隨距離的衰減表現(xiàn)為先增大后減??；豎向振動(dòng)的衰減規(guī)律總的趨勢是逐漸減小，但有一個(gè)明顯的反彈區(qū)，且振動(dòng)越大反彈越明顯；梯形軌枕能夠

4、對一定頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)起到減振效果，但是對某一頻率范圍的振動(dòng)會(huì)有所放大；高頻振動(dòng)的衰減速度大于低頻振動(dòng)的衰減速度；遠(yuǎn)振源點(diǎn)的振動(dòng)主要是由低頻的振動(dòng)引起的。
　　 (3)建立了高架軌道交通引起環(huán)境振動(dòng)的計(jì)算模型。本模型包括列車-橋梁子結(jié)構(gòu)模型和墩-土子結(jié)構(gòu)模型，通過建立列車-橋梁的振源模型，可以求出橋墩頂部的激勵(lì)力，將墩頂部的激勵(lì)力作用在用有限元軟件建立的三維墩-土模型，即可以求出自由場地任意一點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)。運(yùn)用計(jì)算模型對各種影響