振动激励下地铁沿线建筑物振动测试与数值分析
列车引发建筑物振动现场测试及数值分析
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道
建
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Ral y En i e rng iwa g n e i
文章 编号 :0 3 19 ( 0 1 0 — 10 0 1 0 —9 5 2 1 ) 7 0 6 — 5
列 车 引发 建 筑 物 振 动现 场 测试 及 数 值 分 析
冯 牧 雷 晓 燕 ,
(. 汉铁路局 工 务大修段 , 汉 1武 武 4 0 5 ; . 东交 通大 学 , 昌 30 0 2 华 南 30 1 ) 3 0 3
作 者 简 介 : 牧 ( 95 冯 18 一 ) 男 , 北 来 风 人 , 理 工 程 师 , 士 。 , 湖 助 硕
2 1 年 第 7期 01
列 车 引 发 建 筑 物 振 动 现 场 测 试 及 数值 分 析
11 6
1 层和 2 7层 的竖 向振 动的加速度 频谱 曲线 , 以明显 地 可
一
层 地下 室 , 高度 为 3 6m; . 建筑 物 的桩基 础 采用 + o 8o
。测 点 位 置
mm 的钻 孔 灌 注 桩 , 长 5 4 楼 总 长 5 . 宽 桩 6 m; 8 5 m,
21 m 。
测试 中 , 1~ 7层 隔层 同时 布置 了 9 1 对 2 8 8型加 速 度传 感器 , 楼 层 的测 点 均 选 取 在 房 间楼 面 中央 处 。 各 该地 段 沪宁 线有 4条 运 营 中 的轨 道 线 , 图 2的平 面 见
物 结 构对 高频 振动 具有 衰减 的作 用 ; 振动 随 列 车速度 的提 升 而增 大 , 列 车编 组 的加 长 而增 大 , 列 车 随 随 轴重 的增 加 而增 大 , 随建 筑物 到轨 道 中心线 距 离的增 大而减 小 ; 建筑物 的振 动 水平 随楼层 的上 升呈 折 线 分布 ; 架 结构相 对 于剪 力墙 结构 能更 好地 抑 制振动 的产 生。 框 关键 词 : 车 建筑 物振 动 振 动 特性 数 值 分析 列
城市轨道交通系统对邻近建筑物的振动分析
城市轨道交通系统对邻近建筑物的振动分析摘要:随着地铁、轻轨等轨道交通项目的大量兴建,研究分析城市轨道交通系统运行对周围建筑物的振动影响,对于城市轨道交通系统的规划、建设及环境保护、社会可持续发展均具有重要意义,文中结合广东省的实际情况,通过有限元法对某邻近地铁隧道的建筑物进行了振动分析,并讨论了其振动特性。
关键词:城市轨道交通系统;建筑物;振动1前言随着城市公共交通的发展,地铁、轻轨等城市轨道交通系统以其高效、快捷、环保等优点,成为缓解城市交通和减少污染的有效手段,在现代城市的立体交通体系中发挥着重要的作用。
我国拥有和正在建设城市轨道交通系统的城市也越来越多,作为国内第4个地铁投入运营的城市,广州未来的城市轨道交通架构将由十几条地铁及轻轨线组成,深圳地铁也已建成投入运营,广州—佛山、广州—珠海轨道交通系统近期亦即将开工建设;珠江三角洲作为中国最重要的城市群之一,其轨道交通的规模在国内首屈一指,城市轨道交通系统将在广东省的经济生活中起到越来越重要的作用。
但城市轨道交通系统在给人们工作和生活带来高速、便捷的同时,其对周围建筑物的影响也逐步引起人们的关注。
2振动的影响轨道交通系统的车厢移动将使车轮与轨道产生振动,这些振动经过隧道结构传递到周围土层中并向四周传播,将引起邻近建筑物的振动。
由于城市建筑日益密集,城市轨道交通系统在穿越更多建筑群的同时,其交通密度也不断增大,另一方面随着整个社会环境保护意识的提高,国际上已把振动列为七大环境公害之一,轨道交通对周围建筑物的振动影响正在引起广泛的关注。
根据实测,地铁列车通过时引起地面建筑物振动的持续时间约为10s;在一条线路上,高峰时两个方向每小时内可通过数十对列车,振动作用的持续时间可达到总工作时间的15%~20%[1]。
广州地铁一号线上的一幢9层框架房屋,实测数据表明室内的z振级为(79.2~85.2)db,超出了gb10070-88《城市区域环境振动标准》规定的城市“混合区”,即一般商业与居民混合区昼间z振级标准75db、夜间72db的要求[2~3]。
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究随着城市地铁交通的迅猛发展,地铁振动对人们生活学习也产生了一定的影响,地铁振动已成为一种振动公害。
但是对地铁振动的认识还很不全面,在振源、振动在土壤中的传播、建筑物的减、隔振技术和人体对振动的感觉等方面都还有很多研究工作要做,为此本文围绕地铁振动问题进行了研究,取得了一些有实际应用意义的结果。
首先,从理论分析入手,研究了地铁振动波在多层土壤介质中的传播特性,涉及体波、表面波和饱和土中波等内容,分析了波的反射、透射、衰减规律和地面振动中各种波的比例关系。
第二,对地铁振动在地表的传播规律进行了实测研究,对实测数据进行了快速付立叶变换处理,分析了振动的振级及衰减规律。
结果表明地铁振动的竖向振动大于水平方向,考虑环境影响时可以仅考虑竖向振动分量。
竖向振动在地铁隧道附近以40-80Hz的为主要振动,振级超出《城市区域环境振动标准》文教区昼间70dB的要求,高频振动随着到隧道距离的增加迅速衰减,5m以外环境振动振级满足规范要求;30m以外,10-60Hz的振动水平相当。
第三,在已有研究的基础上,正确地解决了地铁振源问题;利用有限元分析技术,成功地模拟了地铁振动在土壤中的传播。
在数值分析方法中讨论了模型大小、单元大小、阻尼选取、时间步长和动力边界处理对模拟计算的影响。
用不同边界条件下的结果对比作为标准,判断模型大小和边界条件的合理性;论证了单元大小为分析波长的1/12-1/8时才能得到正确的结果;对于地铁振动分析,阻尼系数的选取必须顾及高频的影响,不能仅按模型的前几阶固有频率来确定。
经验证,模拟结果和实测数据在频谱分析上有很好的相似性,借此进一步分析了土壤中波动的传播规律。
第四,分析了地下连续墙对于天然基础和深基坑基础(这时和围护桩合一)的隔振效果。
将屏障的深度、厚度和材料刚度特性作为参数进行分析,结果认。
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇
地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究1地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究在城市化的进程中,地铁已经成为现代化城市不可或缺的交通方式之一。
但是,地铁系统的运行却不可避免地给周围的建筑物带来了振动影响。
随着城市建筑的高度越来越高,这种影响就越来越大。
这一现象也引起了人们的广泛关注和研究。
本文将说明地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。
地铁激励下振动的传播规律地铁系统的运行会产生一定的振动,这种振动会向建筑物传播。
在微小振动时,振动的传播主要遵循弹性波的传播规律。
而随着振动幅值或传播距离的增大,振动就会出现非线性的效应,例如非线性谐波、干涉和断裂等。
地铁振动的产生和传播还会受到诸如地面条件、地铁车辆的速度和数量等因素的影响。
研究表明,地铁振动传播的特点是高频率振动和复杂传播路径。
在深度或高架地铁系统的周围建筑物中,地铁振动可以通过直接传播、反射、透射和支持结构等方式传递到建筑物内部。
传播途径的多样性导致建筑物的振动影响难以预测,并可能带来的不利影响也会增加。
建筑物隔振减振研究由于地铁振动对建筑物的影响,会引起人们的震感、不适感,甚至对建筑物内部的设备和结构产生损害。
为了保护建筑物和地铁系统的安全,需要对建筑物进行隔振减振处理。
目前,建筑物隔振方法主要分为主动隔振和被动隔振两种。
主动隔振是指通过控制系统和能量传输系统实现隔振和消减振动。
被动隔振则是通过一定的材料(如橡胶、钢板等)实现隔振。
建筑物隔振的目的是抑制或消除特定频率范围内的振动,以改善建筑物内部环境的振动条件。
过去的研究表明,建筑物隔振处理可以有效地减轻地铁振动对建筑物的影响,改善运营环境。
为了规避地铁振动的不利影响,工程设计应该考虑到各种复杂的地铁振动特征和建筑物特征,采用合适的隔振措施和控制手段。
结论本文简单介绍了地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。
地铁振动的传播路径非常复杂,在实践中需要特别注意。
地铁振动下基础隔振效应的实测与分析
a e d f r n n t e v r i l ie to r if e ti e tc r ci n e h a d Ke r s s b y i d c d v b a in; st a s r me t y wo d : u wa -n u e i r t o ie me u e n ; t h so y f i r t n c e e a i n; F u ir p c r m ; i me it r o v b a i a c l r t o o o re s tu e v b a in lv l i r t e e o
文 章 编 号 : 2 33 4 2 1 ) 11 2 —7 0 5 —7X(0 1 1—6 20
D I1 . 99 ji n 0 5 —7 x 2 1 .10 1 O :0 3 6 /. s .2 334 .0 1 1 .1 s
地铁 振 动 下基 础 隔振 效 应 的 实测 与分 析
楼梦麟 贾宝印 陆秀丽。俞 洁勤 , , ,
随 着城 市 的不 断 扩 大 和现 代 工 业 的快 速 发 展 ,
城市的交通压力也越来越 大, 地铁作为一种现代化
城 市 的交通 工 具 的优 势也 日益 明显 , 以其 具 有 的 不 占用地 面空 间 、 量 大 、 运 速度 快 、 时 等 优 点 已 经 成 准 为 了解 决城 市交 通拥 挤 的一种 重 要 工具 . 与此 同时 ,
(. 1 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室 , 上海 2 0 9 ; . 0 0 2 2 同济大学 建筑设计研究 院( 团) 集 有限公司 , 上海 2 0 9 ) 0 0 2
摘要 : 对地铁 附近的装 有隔振 支座 的建 筑物进 行振 动实测 ,
地铁运行所致环境振动与建筑物隔振方法研究共3篇
地铁运行所致环境振动与建筑物隔振方法研究共3篇地铁运行所致环境振动与建筑物隔振方法研究1地铁在高速行驶过程中所产生的振动可能会给周围建筑物和环境造成损害,因此需要采取一些特殊的措施来降低振动的影响。
本文将从地铁运行所致环境振动的分析和建筑物隔振方法的研究两个方面进行探讨。
一、地铁运行所致环境振动分析1、振动分类地铁运行所致的环境振动可以分为三种类型:低频振动、中频振动和高频振动。
其中,低频振动一般指频率小于10 Hz的振动,主要来源于地铁车辆的轮轴、轮胎和传动机构等部件带来的横向和纵向振动,振幅较大;中频振动一般指10 Hz到200 Hz的振动,主要来自于轮轴、轮胎和轨道之间的相互作用;高频振动则指高于200 Hz的振动,主要来自于地铁车厢和轮轴的结构共鸣和传导振动。
2、振动对环境的影响地铁运行所致的环境振动对周围的建筑和环境都有一定的影响,主要表现在以下几个方面:(1)建筑物结构的破坏:若振动的振幅较大,会导致建筑物结构的破坏,如墙体松动、裂缝、屋顶漏水等问题。
(2)人体健康的危害:振动会对人体的健康造成一定的危害,如长期暴露在低频振动中会引起头痛、恶心等症状,长期暴露在高频振动中会引起手臂麻木、气喘等症状。
(3)噪音污染:振动会产生一定的噪音污染,对周围居民的睡眠和生活带来一定的影响。
二、建筑物隔振方法研究1、隔振方法分类建筑物的隔振方法主要包括:弹性材料隔振、空气隔振、防振支座隔振、水橡胶隔振等四种方法。
这些方法各有特点,可根据不同的实际情况选用不同的隔振方法。
2、弹性材料隔振弹性材料隔振是一种常见的隔振方法,它通常使用橡胶或弹性聚合物等材料,将建筑物与地基隔离,使振动传递减弱。
这种方法的优点是简单易行,效果显著,但需要注意的是要选用符合要求的弹性材料,否则会出现隔振效果不佳的情况。
3、空气隔振空气隔振是通过在建筑物底部设置空气垫来进行隔振的一种方法。
将建筑物与地基隔离开来,形式上类似于飞机起飞时的悬挂状态。
城市轨道交通列车运行引起的住宅室内振动与结构噪声限值及测量方法
城市轨道交通列车运行引起的住宅室内振动与结构噪声限值及测量方法城市轨道交通的发展给城市居民带来了便利和快捷的交通方式,但也带来了一系列的环境问题。
其中之一就是列车运行引起的住宅室内振动与结构噪声。
对于城市居民来说,住宅室内的舒适度是非常重要的,因此对于这些噪声和振动产生的限值与测量方法进行规范是必要的。
上海市作为中国最大的城市之一,轨道交通系统非常发达。
为了保障城市居民的生活质量,上海市相关部门制定了一系列关于住宅室内振动与结构噪声的限值与测量方法。
首先是振动的限值。
振动是由列车运行时产生的机械震动引起的,住宅室内振动的限值是为了避免振动对人体健康和居住环境的影响。
上海市规定,住宅室内振动的峰值加速度限值为6mm/s,而在较高楼层或特殊情况下限值可适当放宽至12mm/s。
此外,住宅室内平均速度限值为2.5mm/s。
这些限值的设定旨在确保住宅室内振动不会对人体产生不舒适感或健康影响。
其次是结构噪声的限值。
结构噪声是由轨道交通列车运行时引发的声音传输到建筑物结构中产生的,也会对住宅室内环境造成影响。
上海市规定,住宅室内结构噪声的限值为40dB(A)。
这意味着在轨道交通列车运行过程中,住宅室内的噪声水平应保持在这个限值以下,以确保居民的室内环境相对安静和舒适。
关于测量方法,上海市规定了一系列具体的测量步骤和仪器设备要求。
在进行住宅室内振动和结构噪声测量时,需要使用专业的测量仪器,如加速度计和声级计等。
测量的步骤包括:选择合适的测点位置、安装测点、进行实时数据采集,并将采集到的数据进行处理和分析。
测量结果还需要与相关的限值进行比较,以确定是否符合规定。
总结来说,城市轨道交通的发展给居民带来了方便,但也带来了噪声和振动问题。
为了保障居民的生活质量,上海市制定了一系列关于住宅室内振动与结构噪声的限值与测量方法。
这些规范的制定旨在确保住宅室内的环境相对安静和舒适,保护居民的健康和生活品质。
地铁列车运行对沿线环境的振动影响实测与数值模拟的研究
地铁列车运行对沿线环境的振动影响实测与数值模拟的研究地铁列车运行对其邻近建筑结构产生的振动影响已成为发展城市地下轨道交通及其沿线建筑设施的突出问题之一。
本文结合实际工程项目,通过现场实测和数值模拟手段对典型的地铁邻近建筑结构受地铁列车运行产生振动影响的工程案例进行研究,分析了地铁列车运行对邻近建筑结构产生的振动影响规律。
针对具体工程需求对地铁列车运行产生的振动进行了振动影响评估及减少地铁列车运行产生振动措施的研究,本文主要研究工作包括:(1)对广州市地铁6号线列车运行引起沿线某商住楼项目场地内土体和建筑结构桩基础产生的振动进行实际测量,研究了地铁列车运行引起该工程沿线土体和建筑结构桩基础产生振动的主要行为规律和特点,给出了广州市地铁6号线列车运行对其邻近商住楼地下商业广场产生振动影响的评估及建议。
(2)对深圳市地铁9号线列车运行引起沿线某地铁车站站台层产生的振动进行实际测量,对地铁列车运行产生的振动的优势频段与列车运行状态进行了相关性分析,得出站台层受地铁列车运行产生振动影响的特征规律。
(3)基于广州市地铁6号线列车运行引起沿线某商住楼项目产生振动影响的实测评估,采用有限元软件MIDAS GTS NX建立列车—隧道—土体—建筑结构的三维有限元模型,研究了采用有限元软件对类似工程项目进行三维有限元模型数值模拟的方法,进行了移动列车荷载的动力时程分析,将模型计算所得到的振动响应值和实测数据的振动响应值进行了对比,对实测结果与计算结果之间的偏差进行了原因分析,验证了模拟方法的可行性和正确性。
(4)利用上述三维有限元模型数值模拟的方法进行实例应用分析,预测拟建广佛环线地铁列车运行可能对沿线某研究中心内建筑结构产生的振动响应,研究了地铁列车运行对该研究中心内建筑结构产生振动影响的规律,针对模拟结果结合相关规范及实验设备正常工作要求进行了振动影响评价。
(5)针对广佛环线地铁列车运行对该研究中心内框架结构建筑产生的振动影响,通过改变三维有限元模型参数,将动力时程分析结果与标准模型计算结果进行对比分析,研究地铁列车运行引起框架结构建筑产生振动的响应规律,提出了减少建筑结构振动响应的建议。
地铁引起建筑结构振动及室内辐射噪声的数值分析
地铁引起建筑结构振动及室内辐射噪声的数值分析肖永武;汪洁;唐和生;赵伟屹【摘要】针对地铁沿线建筑物室内振动与二次辐射噪声问题,采用数值方法建立了建筑物有限元模型与建筑物室内声学边界元模型,研究建筑物振动与二次辐射噪声规律;同时,结合工程实测数据,对数值模拟结果进行比较研究;采用间接边界元法分析了室内二次辐射噪声响应及其空间分布特性,并与实测点声压进行比较。
%On the purpose of studying on ground-borne vibration and noise in buildings induced by under-ground railways, the FEM and BEM models were used to simulate structural vibration and noise in a building respectively in this paper. Using the ground in-situ measurement accelerations as inputs, a 3-D finite element model of a structure was established. Vibrations of the floor and the wall were simulated and the results were compared with the experimental data. An acoustic BEM model with the vibration response on the structure sur-face as boundary conditions was established. The ground-borne noise in a building was simulated and results were also compared with the experimental data.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】8页(P77-84)【关键词】地铁振动;二次辐射噪声;有限元;边界元【作者】肖永武;汪洁;唐和生;赵伟屹【作者单位】中铁电气化局京沪高铁维管公司,北京 100039;上海南汇汇集建设投资有限公司,上海 201300; 同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092; 中冶焦耐工程技术有限公司,大连 116085【正文语种】中文1 引言伴随着轨道交通在我国各大城市的迅猛发展,其引发的各类环境问题也日益受到人们关注。
城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟的开题报告
城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟的开题报告题目:城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟一、选题背景和意义:城市轨道交通是现代城市交通的重要组成部分,其建设为城市居民的出行提供了便利。
但是,城市轨道交通的运行会引起周围环境的振动,如建筑物、地铁站台等受到的振动影响可能会对周围居民的生活和健康造成影响。
因此,轨道交通引起的振动问题备受关注。
针对城市轨道交通引起的振动问题,国内外学者和工程师们进行了大量的研究。
他们通过实测、数值模拟等方法对城市轨道交通引起的振动进行研究,希望能够掌握城市轨道交通振动的特点和规律,从而制定相应的振动控制措施。
因此,本文将从实测和数值模拟两个方面入手,研究城市轨道交通引起的振动问题,为振动控制措施的制定提供参考。
二、研究内容和思路:1. 实测方法研究利用振动测试仪在城市轨道交通附近的建筑物、地铁站台等位置进行振动测试,获得城市轨道交通振动数据,并进行统计和分析。
同时,利用声学测试仪器测量噪声等物理参数,探讨城市轨道交通振动和噪声的相互作用。
2. 数值模拟研究基于有限元方法,建立城市轨道交通车辆和轨道、地基系统的三维数值模型,考虑地基和轨道的非线性特性、车辆的非线性特性和速度变化等因素,模拟城市轨道交通的运行过程,分析振动特征和影响因素。
3. 综合分析与振动控制方案通过将实测和数值模拟的结果进行对比、分析和综合,得出城市轨道交通引起的振动特点和规律,为制定振动控制方案提供参考。
三、论文结构和进度安排:1. 前面绪论:介绍研究背景、现状与问题,阐述选题的研究意义及研究现代方法,明确研究思路和方法途径。
2. 第二章实测方法研究:2.1 实验方案设计:包括测试地点的选择、测试仪器的选择与放置等内容。
2.2 实验数据处理:包括数据采集、去噪、滤波等过程。
2.3 实验数据分析:包括振动特点统计分析、噪声特点统计分析等内容。
3. 第三章数值模拟研究:3.1 建模过程和模型设计3.2 设备和材料的选择和处理3.3 系统边界和边界条件的定义3.4 运动和结构分析的数值模拟4. 综合分析与振动控制方案:4.1 通过实测和数值模拟结果进行比较分析4.2 城市轨道交通振动控制方案的制定5. 结论和展望:5.1 研究结论总结5.2 研究存在的不足和改进方向在第二章、第三章的实验和模拟研究需要进行分别三个月和四个月的时间,第四章的分析和控制方案设计也需要两个月的时间,最后结论和展望一章也仅需一个月的时间。
地铁振动研究及临地铁建筑物隔振减振案例设计与分析
地铁振动研究及临地铁建筑物隔振减振案例设计与分析【摘要】基于地铁振动产生的原因、传播途径、影响因素的研究,通过具体案例的研究分析为以后类似工程提供借鉴。
【关键词】地铁振动,建筑物隔振减振,隔振器【abstract 】based on the subway, the reasons of vibration of the transmission way, the influence factors of the research, through the analysis of the specific case for later the similar projects for reference.【key words 】the subway vibration, building the isolation vibration reduction, vibration isolators1.引言随着我国城市建设的高速发展,轨道交通因其快速、安全、准时、运量大的特点,成为舒缓交通压力、连接城市中心和边缘郊区的纽带,成为人们出行的重要交通工具。
为缓解交通压力,地铁不得不穿过城市中密集的居民区、商业中心,而且目前大都采用浅埋方式,地铁隧道离建筑物越来越近。
随着地铁交通系统规模的不断扩大,地铁隧道邻近建筑物的情况越来越多,同时地铁运行的总体密度逐步提高,由地铁运行而产生的振动影响日益增大。
2.地铁振动的概念地铁振动是指因地铁车辆运行引起的振动通过周围地层(地下或地面)向外传播,进一步诱发附近地下结构以及邻近建筑物(包括室内家具等)的二次振动和噪声。
3.地铁振动的危害地铁振动会对建筑物(特别是古建筑物)的结构安全、维护以及其中的居民和工作人员的工作、日常生活产生很大的影响,见下表。
影响对象影响范围危害的表现人(动物)生理心理强烈时,会造成骨骼、肌肉、关节及韧带的严重损伤可造成内脏器官的损伤使消化系统功能代谢发生障碍对神经系统产生影响,引起手指非主观颤动或失眠等使人心烦意乱,心理失衡而出现障碍建筑物安全性能正常使用长期作用下降低建筑结构强度,出现裂缝或者引起结构变形条件符合时可能引起建筑物共振,对结构造成严重破坏对古建筑的结构安全、保护和维修造成影响精密仪器使用精度精密仪器无法正常使用4.评价标准目前国内对于地铁列车运行引起的振动对沿线居民影响的评价,主要参照国家标准《城市区域环境振动标准》(GB10070-88)。
地铁引起建筑物振动评价研究
地铁引起建筑物振动评价研究摘要因为不能直接量测地铁环境中拟建建筑物的振动,介绍基于理论计算分析对地铁运行引起建筑物振动的评价方法。
由于地铁隧道底面振动记录资料缺乏,量测困难;列车-轨道-地基系统的模拟不尽完善。
针对上海地铁隧道正上方某拟建建筑物的振动问题,建立上部结构的刚性地基有限元模型,输入场地实测地面振动加速度激励,计算结构振动在时域内的响应。
利用傅里叶变换,对结构时域内的响应进行频域分析,根据国家标准对地铁引起建筑物的振动做出评价,从而为地铁环境中建筑物防振设计提供依据。
关键词:地铁运行引起的振动,频域分析,振动加速度级,振动评价近年来,随着经济的快速发展,城市规模不断扩大,人们对生活质量的要求日益提高。
作为缓解大城市交通压力重要手段之一的地铁,距建筑物越来越近,有的就在建筑物正下方运行。
地铁运行引起的振动虽不致造成建筑物结构破坏,但可能造成装饰物开裂脱落;较大振动会影响人的生理及生活[1];另外,势必影响精密仪器等对振动敏感设备的正常运行[2]。
因此地铁振动对建筑物的影响引起人们越来越广泛的关注,也引起各国研究人员的高度重视[3,4]。
2005年,中华人民共和国建设部制定并发布了国家标准《住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准》(以下简称标准)[5]。
对于已建住宅建筑,根据现场实测资料,利用标准可方便地对建筑室内振动情况做出评价。
而对于拟建建筑,无法进行现场量测。
作者针对一拟建房屋,提出振动计算分析和评价方法。
该方法主要基于理论计算分析,因而也可对房屋振动进行预测,为结构防、隔振设计等提供理论依据。
1 计算分析模型和输入激励以一幢位于上海市一地铁线正上方的建筑物为研究对象,该建筑物建筑面积为3670m2;7层框架结构;结构混凝土强度等级为C35。
1・1 计算分析模型建立包括隧道、地基土和上部结构等的整体模型来计算分析地铁运行环境中建筑物的振动,似乎符合工程实际。
但由于地铁运行引起轨道地基振动的资料较少,量测也不方便;目前已有的列车-轨道系统的动力分析模型也不尽合理;土-结构相互作用分析中存在许多不确定性[6],土的复杂特性和计算范围等的限制,计算分析时较难真实模拟地基土。
地铁运行对建筑物及环境振动的影响
城市轨道交通具有运量大、经济性好、绿色环保特点,能够解决大中型城市的交通拥堵问题,但是其运行引起的振动对沿线人们的工作和生活造成一定的影响。
目前这个问题受到越来越多的关注,特别是轨道交通沿线地域进行建筑开发时,既有地铁线路的振动将会传导至建筑基础,引起建筑结构振动,影响建筑的开发品质。
因此,针对此类问题需开展振动预测专项研究。
1 项目概况前海二单元五街坊项目(简称五街坊项目)位于深圳市前海深港现代服务业合作区,包括A区02-05-03~05地块,B区02-05-06~08地块,用地面积2.52万m2,建筑面积约为13.00万m2,主要功能为办公和商业,项目容积率为5.27~8.76,建筑限高150 m。
根据项目开发规划,针对A区开展振动预测研究。
由建筑方案得知,A区拟建3号楼(高150 m)、4号楼(高96 m)和5号楼(高54 m);设地下室1—3层,基坑开挖深度为8.9~17.1 m。
地铁资料表明,A区地块位于某地铁线路上方,下穿五街坊项目的线路里程为K17+150—250。
地铁上下行分别采用不同的减振措施,其中上行采用橡胶减振垫道床,下行采用双层非线性压缩型减振扣件,同时在上下行轨道上铺装钢轨吸振器。
由地铁线路与五街坊项目平面位置关系得知,地铁线路上下行从5号地块正下方经过,下行下穿4号楼裙房,距3号楼约33 m;上行距4号楼约20 m,距3号楼50 m。
其运行将引起建筑结构的振动,对居住和工作环境造成影响。
2 振动评价标准五街坊项目建筑规划用途为商业、办公及部分居住,国家标准《城市区域环境振动标准》[1]对建筑室外0.5 m 以内区域环境振动采用铅垂向最大Z振级[2](VL Zmax)进行了规定,“混合区、商业中心区”昼间振动不得超过75 dB,夜间不得超过72 dB。
《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》[3]结合建筑物室内振动频谱特点,针对易产生人体烦恼且容忍度较差的低频振动(4~200 Hz)采用分频最大振级(VL max)进行限制;“居住、商业混合区,商业中心区”昼间不得超过70 dB,夜间不得超过67 dB。
地铁运行引起上方建筑振动的现场实测与规律分析
地铁运行引起上方建筑振动的现场实测与规律分析地铁运行引起上方建筑振动是一个常见的问题,对于保障人民生命财产安全、确保城市基础设施稳定运行至关重要。
为了深入了解地铁运行引起上方建筑振动的现象及其规律,进行了一系列实测和分析。
本文将对这些实测结果进行综合分析,探讨地铁运行对上方建筑振动的影响。
首先,实测结果显示,地铁运行引起的上方建筑振动主要表现为两种类型:传导振动和辐射振动。
传导振动是指地铁运行时产生的地震波沿两侧的地铁轨道扩散到上方建筑物,并通过基础传导到建筑物中,引起整个建筑的振动。
辐射振动则是指地铁运行时产生的振动以穿透建筑物的形式向周围扩散,直接作用于上方建筑物,引起建筑物的振动。
其次,实测还发现地铁运行引起的上方建筑振动的振动频率主要集中在10Hz以下,与地铁列车的运行频率相对应。
另外,振动幅值也会随着地铁列车的速度和负荷的不同而有所变化,一般情况下振动幅值随着地铁列车的速度和负荷的增加而增加。
在实测的基础上,我们进一步分析了地铁运行引起上方建筑振动的影响因素。
首先是地铁线路的位置,如果地铁线路靠近建筑物,则地铁运行引起的振动对建筑物的影响更大。
其次是建筑物的结构特点,如建筑物的抗震性能、基础的稳定性等。
同时,地铁运行的速度和负荷也会影响振动的程度。
为了减小地铁运行对上方建筑振动的影响,可以采取一系列的措施。
首先,可以进行地铁隧道和上方建筑的隔振设计,使地铁运行引起的振动能够得到有效的减缓。
其次,可以通过优化地铁列车的运行参数,如减小列车的速度和负荷,减少振动的幅值。
另外,加强上方建筑物的抗震性能,提高建筑物的稳定性,也是减小地铁运行引起振动的有效途径。
总结起来,地铁运行引起上方建筑振动是一个复杂的问题,涉及到地铁运行参数、地铁线路位置、建筑物结构特点等多个因素。
通过实测和规律分析,可以更好地理解地铁运行对上方建筑振动的影响,并采取相应的措施来减小振动的影响,确保城市基础设施的安全运行。
城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准
城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声的限值及其测量方法是为了保护城市居民的生活环境安静舒适而制定的标准。
随着城市轨道交通的不断发展,其产生的振动和噪声对周围建筑物和居民造成了一定的影响。
因此,制定相应的限值标准和测量方法对于控制城市轨道交通产生的振动和噪声至关重要。
首先,建筑物振动限值标准是控制轨道交通引起的建筑物振动的重要指标。
建筑物振动会对建筑物的结构和使用功能造成一定的影响,超过一定限度则可能会引发结构破坏和安全隐患。
因此,建筑物振动限值标准的制定旨在保护建筑物的结构安全和使用功能。
国内外对于不同类型建筑物的振动限值标准有所不同,一般可根据建筑物的结构类型和用途制定相应的限值标准。
其次,二次辐射噪声限值标准是控制轨道交通引起的二次辐射噪声的重要指标。
在城市轨道交通的运营过程中,列车的振动和噪声会通过建筑物的结构传播到室内空间,导致居民产生不适感。
因此,对于室内噪声的限值标准的制定旨在保证室内环境的安静和居民的生活质量。
国际上通常采用分贝(dB)作为噪声水平的度量单位,不同类型室内空间的噪声限值标准有所不同。
为了达到对建筑物振动与二次辐射噪声的可靠测量,需要确立相应的测量方法。
常用的测量方法包括振动传感器和噪声测量仪器的使用。
对于建筑物振动的测量,可以采用加速度计等振动传感器在建筑物结构上进行安装,通过对振动信号进行采集和分析来评估振动情况。
对于室内二次辐射噪声的测量,可以使用声级计等噪声测量仪器对噪声水平进行测量,通常可以将室内噪声水平与室外噪声水平进行对比来评估二次辐射噪声的大小。
综上所述,城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准的制定对于保护城市居民的生活环境至关重要。
通过合理的限值标准和科学的测量方法,可以有效控制城市轨道交通引起的振动和噪声,从而提供一个安静舒适的生活环境。
接下来,需要加强对城市轨道交通相关标准的研究和完善,以进一步保护城市居民的权益和生活质量。
地铁运营对周围建筑振动实测研究
山 西 建 筑
SHANXI ARCH I TECTURE
Vo 1 . 4 1 No . 9
Ma r . 2 0 5
・1 35 ・
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 5 ) 0 9 - 0 1 3 5 - 0 3
的轮迹宽度 。另外 , 为 了保证基层混合 料 的温 度 , 在 碾压过 程 中, 仅容易导致基层强 度降 低 , 甚至会 产生 大量 的干 缩裂 缝。 因此 , 应及时 向稳定 的路 面基 层表 面洒水 。在碾 压完成 后对 路 面基层 在路面基层施工完成 后 , 需要 进行 必要 的湿润 养护 , 养护 的时 间 的横坡和纵断高程 等指标 进行测 量 , 在 各项 指标都 符合 要求 后 , 可在 7 d左右 。养护时 , 不能直接将水洒在基层表面 , 需要 在基层
中图分类号 : U 2 3 1 . 9 2 文献标识码 : A
1 概 述
铁站 附近某住宅楼 的现 场实测 , 进行 了地铁运 营引起 的环境振 动
环境 振动问题并不是一个新 问题 , 它一 直贯穿着 人类 的历 史 实测分析 。
进程 。而随着城市轨道交通 的普遍发 展 , 环境 振动 问题 才逐 渐进 2 测 试 方案及 测试 仪器 介绍
与老料之间结合紧密 , 施工时可在前端预 留出 3 0 c m一 5 0 c m宽度 需 要结 合工程实际 , 制定 出科学有 效 的施工优 化措施 。在保证 施
不 碾压区域 , 在新料摊铺 以后与新料一起 碾压 ; 对于 干接缝 , 施工 工质量 的同时 , 尽量提高基层 的施工速度 。
沿线特殊建筑 的影响情况也时有 出现 。因此 , 对地 铁引发 的振 动 析处理获取振级 等信息 。本文采 用 的是第二 种 方法 。测 量 时列
地铁运行诱发的建筑物振动及控制
地铁运行诱发的建筑物振动及控制摘要:由于城市地铁均贯穿市区,对沿线周围建筑物居住环境产生的振动不容忽视。
本文就地铁运行诱发的建筑物振动传播规律进行了分析,并针对采用隔震技术的建筑进行了分析,总结了国内外的一些经验及方法。
关键词:地铁;振动;隔振建筑;叠层橡胶支座地铁具有的不占用地面空间、运量大、速度快、准时等优点已经成为了解决城市交通拥挤的一种重要工具。
但地铁运行时穿越建筑密集区域所引起环境振动问题成为破坏环境的公害之一,因此,研究地铁引起环境的振动及其隔振问题具有重要的理论意义和工程应用价值。
1 地铁运行诱发环境振动的传播规律1.1地铁振动传播的三阶段[1](1)振动产生阶段,即列车车轮对轨道的冲击产生激励,主要由五种原因构成:列车运行时,对轨道的重力加载产生的冲击,造成车轮与轨道结构的振动;众多车轮与钢轨同时发生作用产生的作用力,造成车辆与轨道结构的振动;车轮经过钢轨接缝处时,轮轨相互作用产生的车轮与钢轨结构的振动;轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动;车轮的偏心等周期性激励导致的振动;(2)振动传播阶段,即振动通过轨道基础和衬砌结构向周围土介质和地面建筑传播;(3)振动作用阶段,即振动作用在沿线的地面建筑上,进而诱发建筑结构及其室内家具的二次振动和噪声,从而对建筑结构本身和建筑物内的人群,精密生产和敏感仪器产生影响。
(2)研究地铁振动主要有三种方法:①现场实测:合理地设置测线和测点,以仪器记录地表振动加速度的数据,通过分析实测数据了解振动传播和衰减的规律,为理论分析和数值模拟提供依据;②理论分析:采用经典的半空间弹性波动理论对振动问题进行分析[2];③计算机数值模拟:借助有限元软件建立研究对象的动力学模型,通过数值方法求解得到整个模型的响应。
其中,根据现场振动实测数据分析所得出的结论可能并不具有普遍的推广意义,但它能为其它两种研究方法提供大量的数据支持,能够印证有限元模型的正确性,并用以评估地铁引起的区域环境振动。
地铁运行列车引起建筑物低频振动的数值分析
中图分类号 :B 3 、 T53 2
文献标 识码பைடு நூலகம் A
文章编号 :62 0920 )5 08 5 17 —72 (0 70 —06 —0
Nu r a n l i o ulig u d rl —f q e c irt n d c d b u wa u nn ri me i l ay s f i n n e w — r u n y vb a i s i u e y s b y rn ig t n c a s b d o e o n a
地 铁 运 行 列 车 引起 建 筑 物 低 频 振 动 的数 值 分 析
冯青 松 -雷晓燕 伍 明辉 . , ,
(. 1同济大学 交通运输工程 学院, 上海 210 ; . 0842 华东交通大学 土建学院, 江西 南昌 30 1) 303
摘 要: 采用施加在 轨道 上的一 系列移动轴荷载模拟列车作 用, 用轨 道结构连 续弹性 双层 梁模 型, 算 出某城 市地铁 列 利 计
2 c ol fC n n e n , at hn i tn nvr t. a c ag3 0 1 , hn ) .S ho o j E g e r g E s C i J o gU i s y N n hn 3 0 3 C i l i i a oo ei a
Ab t a t Th r i s smuae y a s re fmo ig a e la p le n t rc sr c : e t n wa i ltd b e s o vn xl o d a p id o he ta k.Usn h o tn o s ea tc a i i g t e c ni u u l i s d u l a es b a mo e ft c tu t r h efr e ewe n t e se p r n h u ne na rd c db h u — o b e ly r e m d lo r k sr cue,t o c sb t e h le e a d te tn lily p o u e y te r n a s nn fc ran s wa ri r ac ltd.On t e b i f te mo e ,n me c d e ft n e i g o eti u b y tan we e c lu ae h a s o d l u r a mo lo u n l—s i — b i ig s h il ol ul n d Wa sa l h d.T e vb to h r ce siso i ee tf o fte b idn t i e n it c s t e r i y s e tb i e h i r in c a a tr t fd f rn o r o h u l ig wih df r tdsa e o t al s a i c l s e n h wa t c n tdfe n r i p e swee o ti e r k a d a i r t an s e d r b an d.T er s lss o ta h vn ri xe la n u e u lig lw a e t h e ut h w h ttemo ig tan a l o d id c sb i n o d
结构动力学中的地铁隧道振动分析
结构动力学中的地铁隧道振动分析地铁作为现代城市交通的重要组成部分,其建设和运营过程中的振动问题一直受到广泛关注。
结构动力学研究了地铁隧道中的振动特性,旨在了解振动对结构的影响及可能引发的问题,并提出相应的解决方案。
本文将就结构动力学中的地铁隧道振动进行分析。
1. 振动的分类振动可分为自由振动和强迫振动。
自由振动是结构物在无外部激力的情况下自身固有频率下发生的振动,地铁隧道的自由振动会导致结构物的共振现象;强迫振动是由外部激力引起的,如地铁列车的运行、地下水的压力等。
2. 地铁隧道的自由振动地铁隧道结构自身具有一定的固有频率,在地铁运行时会发生共振,可能导致隧道结构的损坏以及对周围环境的影响。
因此,为了避免自由振动引起的问题,需要在设计隧道时考虑动力学因素,选择合适的隧道形状和材料以降低自由振动。
3. 地铁隧道的强迫振动地铁列车的运行是地铁隧道中主要的强迫振动源,其振动作用会传递至隧道结构和周围土体中。
强迫振动会引起地铁隧道的疲劳、变形和加速老化等问题,甚至可能对隧道周围的建筑物造成损害。
为了减小强迫振动的影响,可以采取减振措施,如隔振墙、减振橡胶垫等。
4. 地铁隧道振动的监测与控制为了保证地铁隧道结构的安全运行,需要进行振动的监测与控制。
振动监测可以通过在关键位置安装振动传感器,实时监测地铁隧道的振动情况,并通过数据分析评估结构的健康状况。
如果监测结果超过了预设阈值,则需要采取相应的控制措施,如调整列车运行速度、加固隧道结构等。
5. 地铁隧道振动对周围环境的影响地铁隧道振动不仅会对结构物本身造成影响,还可能对周围环境产生一定的负面影响。
例如,地铁隧道振动可能引发附近建筑物的裂缝、地下管线的破坏甚至噪音污染等问题。
因此,为了减小振动对周围环境的影响,需在地铁建设和运营过程中引入相应的环境保护措施。
结论地铁隧道振动是结构动力学研究的重要内容,对于保障地铁运营的安全与舒适至关重要。
通过合理的设计、监测和控制,可以降低地铁隧道结构振动带来的问题,并有效保护周围环境。
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第4 3卷 第 2期
2 0 1 5年 2月
J o u r n a l o f So u t h Chi n a Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o gy
Vo 1 . 43 N o. 2 Fe b r ua r y 2 01 5
收稿 日期 : 2 0 1 4 — 0 6 . 2 0
基金项 目: 亚热带建筑科 学国家重点实验室资助项 目( 2 0 1 4 K B 2 8 , 2 0 1 3 Z C 1 9 ) ; 华南理工大学 中央高校基 本科研业 务费专项
资金资助( 2 0 1 4 Z Z 0 0 2 6 )
F o u n d a io t n i t e m :S u p p o a e d b y t h e S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f S u b t r o p i c a l B u i l d i n g S c i e n c e , S o u t h C h i n a Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y
频率 范 围. D e g r a n d e等 对 距伦 敦地 铁 隧道 7 0 m 处 的两 座 建筑结 构 的地 面 、 楼 面和 结构柱 进行 了实 测 , 分 析后 发现 , 房屋 振 动 随 地铁 车速 增 大 而增 大 的现 象 不 明显 , 室 内地 面水 平 振 动 比室 外 地 面 衰 减 大 . V i t t o r i o等 1 。 。 建立了土体 一 结构的模型来预测地铁
感 的 仪 器 设 备 也 会 受 到 二 次 振 动 和 噪声 的 影 响H 引. 因此针 对 地 铁 对 沿 线 建 筑 物 影 响 的研 究 具 有 重 要 的现实 意义 . P y l 等 建 立 了一个 多 层 框 架 结 构 的 三维 有 限 元 模 型来研 究 结构 的振 动 响应 . K u r z e 对 铁 路振 动 和噪 声对 环境 的影 响进 行 了测 试 , 并 提 出 了对 测 试 仪器 的要 求 . A n d e r s o n 对 受 地 铁 振 动 影 响 的两 座 建 筑 结构 进行 实测 , 分 析 了室 内二 次 噪 声 和振 动 的
至2 0 1 3年 1 2月 3 1日, 我 国开通 运 营快速 轨 道交 通 线 路 的城 市共 有 2 2个 , 运 营总 里程 达 2 6 7 1 . 6 k n i , 其 中不 少快 速轨 道 交 通采 用 的是 地 铁 形 式 . 随 着 城 市地铁规模的不断扩大 , 地铁运行所 引发 的问题 日 益突出 , 受 到 了人们 的广 泛关 注 . 地铁经 常通 过城 市 人 流 密集地 区 、 商业 区 、 住宅 区 、 文 教 区等 , 沿线 的建 筑物 与居 民会 受到 地铁 运行 引起 的地 面振 动和 噪声 的影 响 _ 3 _ , 住 宅 区 内 的居 民 与 文 教 区 内对 振 动 敏
( 1 . 华南 理工大学 建筑设计研究 院,广东 F - g H 5 1 0 6 4 0 ; 2 . 华 南理工大学 土木与交通学院∥亚热带建筑科学
国家重 点实 验室 , 广东 广州 5 1 0 6 4 0 )
摘
要 :对 广 州地 铁 三 号线 沿 线 临近 建 筑物 的振 动 响 应进 行 了实测 , 并 结合 数值 计 算研
适度 造 成影 响.
关键 词 : 地 铁振 动 ; 建 筑结构 ; 振 动响应
中图分类号 : T U 3 l 1 . 3
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 5 6 5 X . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 0 6
进入 2 1世 纪 以来 , 我 国城 市 地 铁 快 速 发展 , 截
究了地铁振动在建筑结构 内的传播规律. 研 究结果表 明: 在框架结构 中, 随着建筑物 高度 的增 加 , 振 动峰 值逐 渐减 小; 地铁振 动在 建筑 物 内引起 的振 动 时程 的频率 集 q - 在3 0— 8 0 H z
频段 内, 以3 0~ 5 0 H z 频 段 为主 ; 结构 内部 构件 柱 的振动 衰减要 比周边 构件 更加 显著 , 柱上 的 梁越 多, 能量 的损耗 就越 大 ; 地 铁振 动 引起 的加速 度值 有 可 能对建 筑物 中使 用人群 的舒
( Na t u r a l S c i e n c e E d i t i o n )
文章编号 : 1 0 0 0 — 5 6 5 X ( 2 0 1 5 ) 0 2 - 0 0 3 3 - 0 8
振 动激励 下地铁 沿线建筑物振动测试 与数值 分析 木
凌育洪 皇甫婵媛 吴景壮 陈庆军
振动激励下地上建筑结构 的振动水平. L o p e s 等 采 用数 值方 法对 地铁 运行诱 发 的房 屋振动 进行 了研 究 一土体 采用了 2 . 5 D模 型 , 建 筑 物采 用 了 3 D模 型 , 研 究 表 明土 体 参 数 的 选 取 对 于 结 果 影 响 很 大. S a n a y e i 等 。 通 过在基 础 位 置 布 置 测 点 测 量 地 铁 运行 造 成 的振动 , 并将之作为上部结构的基底激励作用 , 研究 表明, 基础 板位 置 的竖 向振 动 水 平 高 于水 平 振 动水 平, 竖 向振 动对 于结 构 的影 响更加 显著 . 国内也有 相关 学者 和科研 单 位对地 铁沿 线建 筑 的振 动 响应进 行 了现 场 测 试 与 数值 分 析 , 研 究 地 铁 振动激励下周边建筑结构的振动特性与振动的传播