地铁所致成都博物馆振动过程阻振研究

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近年来,由于地铁交通的迅猛发展,有时地铁不可避免的靠近已有建筑物,甚至在建筑物正下方穿过;同时,由于人们生活水平的提高,对环境振动的要求更严格。因此,地铁所致环境振动问题越来越突出,研究地铁所致环境振动及减隔振问题具有重大的理论意义和实际工程应用价值。本文结合中国航空规划建设发展有限公司设计的成都博物馆新馆项目,对地铁所致环境振动在传播过程中阻振问题进行了研究,主要内容包括:首先,从理论分析入手,研究了地铁所致振动的产生机理、振动波在土壤中的传播规律及地铁所致建筑物振动数值计算方法等,结合国内外已有的振动控制标准,给出了成都博物馆这一实际工程的振动限值。第二,在已有研究的基础上,按照中航勘察设计研究院所作的《成都博物馆新馆岩土工程勘察报告》选取土层的分层情况及土体动力学参数,建立分析模型。在数值分析方法中讨论了模型尺寸、单元尺寸、时间步长和动力边界处理对数值计算的影响。经验证,模拟结果和实测数据具有很好的相似性,借此进一步验证了模型的精确性。第三,分析了波阻板的阻振原理及波阻板几何尺寸参数的选取依据,将波阻板厚度、宽度、埋置深度及布置方法作为参数进行分析,研究结果表明在本工程中,采用波阻板阻振效果显著,增大波阻板厚度、宽度或者减小波阻板埋深是提高其阻振效果的有效措施,且波阻板的设置对中低频(0-40Hz)振动的衰减作用尤其明显。第四,分析了隔振沟的阻振原理及隔振沟几何尺寸参数的选取依据,将隔振沟深度及沿隧道方向长度作为参数进行分析,研究结果表明在本工程中,采用隔振沟阻振效果较好,增大隔振沟的深度及沿隧道方向长度是提高隔振沟阻振效果的有效措施,且隔振沟的设置对高频(40-80Hz)振动的衰减比较明显。最后,分析了隔离桩的阻振原理及隔离桩几何尺寸参数的选取依据,将隔离桩边长及深度作为参数进行分析,研究结果表明在本工程中,采用隔离桩可以取得较好的阻振效果,增大隔离桩边长及埋深可以显著提高其阻振效果,且隔离桩不仅对低频(0-20Hz)波具有衰减作用,对中高频(20-80Hz)波也具有衰减作用。
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