本文選題：地鐵　切入點(diǎn)：振動(dòng)傳遞特性　出處：《北京交通大學(xué)》2014年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：摘要：城市軌道交通正處于一個(gè)高速發(fā)展期,為了順應(yīng)快速到來(lái)的城市化進(jìn)程,各主要大城市均大力發(fā)展新型、快速、高效的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)體系。同時(shí),地鐵列車(chē)運(yùn)行引起的環(huán)境振動(dòng)問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注,已經(jīng)出現(xiàn)了大量的沿線居民集體投訴的情況,一些精密儀器使用單位及古建筑保護(hù)單位也提出了嚴(yán)苛的要求。然而,現(xiàn)有的地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)工作尚不能滿足實(shí)際工程的需要,尤其是預(yù)測(cè)的精度,凡涉及到評(píng)價(jià)受振敏感目標(biāo)的影響頻率及強(qiáng)度時(shí),現(xiàn)行方法基本無(wú)法滿足高精度的預(yù)測(cè)要求,這導(dǎo)致了許多軌道減振措施失敗的案例。因此,作者所在的課題組于2011年,提出了基于現(xiàn)場(chǎng)脈沖激勵(lì)的傳遞函數(shù)預(yù)測(cè)方法,以此滿足對(duì)受振敏感目標(biāo)進(jìn)行高精度振動(dòng)預(yù)測(cè)的要求。本文針對(duì)這一預(yù)測(cè)方法,進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究。 本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“地下列車(chē)運(yùn)行引起環(huán)境振動(dòng)預(yù)測(cè)模型研究(No.51008017)”和“基于現(xiàn)場(chǎng)脈沖激勵(lì)的地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響預(yù)測(cè)模型研究(No.51278043)”,采用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相結(jié)合的研究手段,提出了地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境響應(yīng)預(yù)測(cè)的人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)方法,對(duì)其理論依據(jù)和操作流程進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究。論文的主要研究工作和取得的成果如下： (1)針對(duì)我國(guó)地鐵交通的高速發(fā)展引起振動(dòng)環(huán)境影響的若干問(wèn)題,本文進(jìn)行了詳細(xì)地收集；并細(xì)致地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外地鐵列車(chē)振動(dòng)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)手段及敏感受振體振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。 (2)在我校地下實(shí)驗(yàn)室內(nèi),通過(guò)脈沖激勵(lì)錘擊試驗(yàn)的方式,本文對(duì)自隧道壁拾振點(diǎn)至地表拾振點(diǎn)的振動(dòng)傳遞特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)人工脈沖激勵(lì)產(chǎn)生的隧道結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅值與地鐵列車(chē)運(yùn)行引起的振動(dòng)幅值處于相同量值范圍內(nèi)時(shí),且在振源激勵(lì)點(diǎn)與隧道壁拾振點(diǎn)位于同一橫截面內(nèi)時(shí),“隧道-地層”振動(dòng)傳遞特性與脈沖激勵(lì)振源的頻譜特性無(wú)關(guān)。 (3)采用理論分析手段,本文針對(duì)隧道內(nèi)不同類(lèi)型的振源引起“隧道-地層”振動(dòng)傳遞特性之間的關(guān)系,進(jìn)行了推導(dǎo)分析。本文得到了一組振動(dòng)傳遞特性的預(yù)測(cè)公式,以此,應(yīng)用人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)方式,可獲得“隧道-地層”振動(dòng)傳遞特性,作為地鐵列車(chē)運(yùn)行時(shí)的“隧道-地層”振動(dòng)傳遞特性。經(jīng)數(shù)值試驗(yàn)分析及實(shí)際案例預(yù)測(cè),基于這組預(yù)測(cè)公式的人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)受振敏感目標(biāo),進(jìn)行包含頻響及強(qiáng)度在內(nèi)的高精度預(yù)測(cè)。 (4)本文針對(duì)不同的軌道型式、隧道結(jié)構(gòu)、土層組成、埋置深度和水平距離條件,進(jìn)行了多因素影響分析,得到了振動(dòng)傳遞特性預(yù)測(cè)公式中的校準(zhǔn)函數(shù)和隧道修建前后的振動(dòng)傳遞特性修正函數(shù),以此確保人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)預(yù)測(cè)方法的預(yù)測(cè)精度。 (5)針對(duì)某工程實(shí)例,本文應(yīng)用人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)方法,進(jìn)行了地鐵列車(chē)運(yùn)行引起地面振動(dòng)響應(yīng)的預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,人工單點(diǎn)列脈沖激勵(lì)預(yù)測(cè)方法準(zhǔn)確度較高,可以同時(shí)預(yù)測(cè)受振敏感目標(biāo)的頻響及強(qiáng)度等物理指標(biāo)；體現(xiàn)出這種預(yù)測(cè)方法可以在時(shí)間域、頻率域內(nèi),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步、精確定量的振動(dòng)預(yù)測(cè)。
[Abstract]:Abstract: city rail traffic is in a period of rapid development, in order to adapt to the rapid arrival of city urbanization, the main city is to develop a new, fast and efficient network system of city rail traffic. At the same time, the environmental vibration induced by metro train is also more and more attention, many residents along the collective complaints situation has emerged, some units use precision instruments and ancient building protection units also made stringent requirements. However, the existing subway train vibration environmental impact prediction and assessment work can not meet the actual needs of the project, especially the prediction accuracy that involves the evaluation of vibration sensitive target influence frequency and intensity when the current method can not meet the prediction accuracy, which leads to the failure of many rail vibration reduction measures case. Therefore, the author's group in 2 In the past 011 years, a prediction method of transfer function based on on-site impulse excitation has been put forward to meet the requirement of high-precision vibration prediction for sensitive targets. This paper has carried out a comprehensive and systematic study of this prediction method.
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本文編號(hào)：1586813