地铁所致成都博物馆振动振源减振研究

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目前,地铁交通在我国迅猛发展,引起的环境振动问题也日益突出,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,对地铁所致环境振动及振源减振关键参数进行研究,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.通过地铁所致环境振动现场试验,结合现有振动标准,进行数据对比分析,明确地铁所致环境振动的评价量的选取,通过对现场实测数据进行三分之一倍频程分析,得到地铁所致振动在附近场地的传播规律。3.根据成都博物馆相关实测数据和参数,通过有限元软件MIDAS/GTS建立“浮置板—隧道—土体”三维有限元模型,通过实测结果和经验公式对列车荷载进行验证。4.根据已验证的有限元模型,选取隧道壁和隧道顶部地面点的竖向振动为控制参量,对浮置板、钢弹簧刚度、列车速度、隧道壁厚度和隧道埋深的减振效果进行参数研究。分析结果表明:浮置板具有阻碍高频、放大低频的减振特性,当其钢弹簧刚度为6900kN/m时,对隧道壁的综合减振效果达12.1dB;对于各振源减振措施,低频时减振效果无明显规律,高频时减振效果规律明显。降低钢弹簧浮置板的钢弹簧刚度可以有效降低隧道壁和地面Z振级。增加隧道壁的厚度,可以降低隧道壁和地面的Z振级,但减振效果一般;降低列车速度对可以有效降低隧道和地面的Z振级,减振效果十分明显。增大隧道埋深,可降低隧道壁和地面Z振级,但对于隧道壁的减振效果一般;对地面Z振级减振效果显著。
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