【摘要】：隨著軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展,特別是軌道線路越來越多地覆蓋城市地區(qū),地面軌道交通產(chǎn)生的噪聲與振動對周圍環(huán)境產(chǎn)生了重要影響。一方面,噪聲與振動達(dá)到一定等級將會干擾人們的日常生活,甚至影響人們的情緒、睡眠、休息和學(xué)習(xí)；另一方面,振動還會導(dǎo)致地基產(chǎn)生液化、基礎(chǔ)下沉或不均勻下沉,墻體裂縫,建筑物傾斜甚至局部損壞,特別會對精密儀器的廠房、醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室等對振動特別敏感的建筑產(chǎn)生不可估量的損失,因此對軌道交通引起環(huán)境的振動問題也越來越被廣泛關(guān)注。本文在總結(jié)了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,系統(tǒng)闡述了軌道交通引起環(huán)境振動的研究成果及目前的研究形勢。通過大型有限元軟件ANSYS建立列車-軌道—路基三維空間有限元模型,進(jìn)行瞬態(tài)分析,從不同的角度考慮軌道交通運(yùn)行時(shí)帶來的沖擊荷載作用下鐵路軌道和地基的動力相互作用,給出了列車運(yùn)行時(shí)引起地面振動的衰減規(guī)律和振級評價(jià)。其分析結(jié)果可以為城市軌道交通工程減隔振設(shè)計(jì)和使用提供理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容及成果如下：(1)通過ANSYS有限元軟件建立列車—軌道—路基的三維模型對上海地鐵二號線機(jī)場延長段進(jìn)行模擬。采用人工粘彈性邊界,荷載采用激振力荷載,模型選用全模型的一半進(jìn)行計(jì)算,節(jié)省計(jì)算時(shí)間,提高計(jì)算效率,比較精確的模擬了上海地鐵二號線機(jī)場延長段的實(shí)際振動情況。(2)為了明確軌道結(jié)構(gòu)和地基特性對列車交通荷載作用下產(chǎn)生的地基振動和波動傳播特性的影響,通過不同角度考察了不同振動方向、不同測點(diǎn)、不同車速情況下,豎向振動加速度變化規(guī)律及振級評價(jià),此外總結(jié)了振動頻率的變化規(guī)律。(3)比較了空溝(隔振溝)、隔振連續(xù)墻、排樁這三種不同隔振措施的隔振效果,用對比的方法表現(xiàn)了在未隔振和設(shè)置了不同隔振措施情況下三維地基表面的動力響應(yīng)。對三種隔振措施的適用范圍做了簡要的說明。對隔振措施的深度、寬度、厚度以及排樁的排數(shù)均進(jìn)行了分析評價(jià)。
[Abstract]:With the rapid development of rail transit, especially rail lines covering urban areas more and more, the noise and vibration produced by ground rail transit have an important impact on the surrounding environment. On the one hand, noise and vibration to a certain level will interfere with people's daily life, and even affect people's emotions, sleep, rest and learning; on the other hand, vibration will also lead to liquefaction of the foundation, foundation sinking or uneven sinking. Cracks in the wall, inclining or even partial damage to buildings, especially to buildings with precision instruments, hospitals, laboratories, etc., which are particularly sensitive to vibration, will cause incalculable losses. Therefore, environmental vibration caused by rail transit has been paid more and more attention. In this paper, the current situation of research at home and abroad is summarized, and the research results and current situation of environmental vibration caused by rail transit are systematically expounded. The three-dimensional finite element model of train, track and subgrade is established by ANSYS, and the transient analysis is carried out. The dynamic interaction between railway track and foundation is considered from different angles under the impact load brought by rail transit. The attenuation law and vibration level evaluation of ground vibration caused by train operation are given. The results can provide a theoretical basis for the design and application of vibration isolation in urban rail transit engineering. The main research contents and results are as follows: (1) the 3D model of train-track subgrade is established by ANSYS finite element software to simulate the extension section of Shanghai Metro Line 2 Airport. The artificial viscoelastic boundary is adopted, the load is loaded by exciting force, and the model is calculated by half of the whole model. The calculation time is saved and the calculation efficiency is improved. The actual vibration of the Yanchang section of Shanghai Metro Line 2 Airport is simulated accurately. (2) in order to clarify the influence of track structure and foundation characteristics on the vibration and wave propagation characteristics of the ground caused by train traffic load, The variation law of vertical vibration acceleration and the evaluation of vibration level under different vibration directions, different measuring points and different speeds are investigated through different angles. In addition, the variation law of vibration frequency is summarized. (3) the gap (isolation ditch) and vibration isolation continuous wall are compared. The vibration isolation effect of three kinds of vibration isolation measures is compared, and the dynamic response of 3D foundation surface without or with different vibration isolation measures is demonstrated by contrast method. The application scope of three kinds of vibration isolation measures is briefly explained. The depth, width, thickness and the number of piles are analyzed and evaluated.
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U211.3;TU43

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本文編號：2249961