随着国家对城镇化进程的不断推进,大中型城市的人口密度逐年增长。交通拥挤问题日益严重。作为缓解城市交通压力的重要方式,我国的城市轨道交通系统以污染小、速度快、运量大和安全等特点而被广泛建设。但是,人们在享受城轨列车给生活带来便利的同时,列车运行时产生的沿线地面的振动对人们的日常生活,工作环境都造成了不可忽视的影响。本文根据课题组在北京地铁13号线中某—区段进行的现场实测,将高速铁路中的理论应用于城轨交通中。通过半解析有限元的方法建立了—个环境振动分析模型,模型由解析方法构建的振源模型与有限元方法建立的场地模型构成,可以用来对城轨列车引起的振动进行预测和评估。本文的主要研究内容包括:(1)根据车辆动力学基本方程,采用作者改善的轨道—地基土相互作用模型,建立新的列车—轨道—地基土相互作用整体模型。利用傅里叶积分变换,采用解析方法对模型方程求解,并对模型中影响振动的多种因素都进行了考虑,如轨道不平顺、列车速度、载客量以及列车编组等;(2)在解析模型中求出振源激励力后,将其作用在由ABAQUS有限元分析软件所建立的轨道—地基模型中。地基模型采用无限元边界条件,该边界能够将振动衰减到无穷远,增加了模型计算的准确性,然后计算得到场地的振动响应。(3)通过课题组在北京地铁13号线的一个区段进行的城轨沿线周围场地的振动测试记录对本文所建立的半解析有限元模型解进行验证,证明了模型的有效性。这套方法对评估现有线路的环境振动和预测新修建线路的环境振动都有一定的实用价值。