自动运行地铁列车站内振动效应模拟与土体参数敏感性分析

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限速是抑制地铁列车运行诱发环境振动效应的有效措施之一。不同自动运行系统(Automatic Train Operation,简称ATO)控制策略下,地铁列车进、出站行驶速度与负加速度不同,所诱发环境振动响应也不尽相同。以苏州星海广场地下结构为例,基于有限元模型,根据ATO系统控制策略和改进的动荷载经验公式得到列车进出站荷载,在现场实测实验验证模型合理性的基础之上,对列车在ATO系统控制下进、出站造成环境振动响应和土体参数敏感性进行了分析,得到以下结论:(1)地铁列车进站诱发相邻地下空间环境振动Z振级,随着距离隧道中心线的距离的而增加而逐渐减小。其中,采用快速到达策略造成的Z振级最大,混合优化策略次之,经济舒适策略再次,而局部敏感策略所诱发Z振级最小;(2)地铁列车出站所诱发相邻地下空间环境振动Z振级,表现出与进站相似的规律。但各速度策略下Z振级差异相对于进站情况较小。而且地铁列车出站情况下Z振级略小于列车进站的情况。(3)地铁列车进站诱发相邻地下空间环境振动Z振级,随回填土阻尼比的增大呈指数型衰减趋势;随土体动剪切模量的增大呈现线性减小趋势,但影响程度较小。(4)地铁列车运行在土体中产生的弹性波在粘土或粉砂中的衰减较在粉土或粉质粘土中的衰减具有更强的效果。
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