地下室地铁运行激励下的振动特性研究
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。
地下轨道交通结构噪声与振动频率特性分析
第 3期
环 境 监 控 与 预 警
Env i r o n me nt a l Mo ni t o r i n g a n d Fo r e a r ni n g
Vo 1 . 6. NO . 3
2 0 1 4年 6月
J u n e 2 01 4
地 下 轨道 交通 结构 噪声 与振 动 频 率特 性 分 析
Ab s t r a c t : By s t ud y i ng t h e u n de r g r o u n d r a i l t r a ns i t e x i s t i n g na t i o na l s t a nd a r d s a n d l o c a l s t a nd a r d s mo n i t o r i n g me t h o d a n d ev a l u a t i o n,
关 键 词 :地 下 轨 道交 通 ; 分频振级 ; 结构传声 ; 声 暴 露 级
中 图分 类号 : X 5 9 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 4— 6 7 3 2 ( 2 0 1 4) 0 3— 0 0 2 6— 0 7
S t r u c t ur a l No i s e a n d Vi b r a t i o n Fr e q ue n c y Cha r a c t e r i s t i c s Ca u s e d b y Und e r g r o und
s i o ns . The me t ho d u s e d a t h i r d o c t a v e t o r e c o r d f ul l di s c ha r g e a n d v i b r a t i o n o f t r a i n t h r o ug h t h e who l e p r o c e s s o f t h e s t r u c t ur e o f t h e
地铁隧道环境下的振动控制研究
地铁隧道环境下的振动控制研究近年来,随着城市化进程的不断加速,地铁已成为城市交通的重要组成部分。
然而,地铁建设也给城市环境和居民生活带来了影响,其中地铁隧道的振动问题尤为突出。
地铁隧道建设对周围环境的振动影响主要包括两个方面:一是隧道施工时的振动干扰;二是列车运行时的振动扰动。
针对这一问题,振动控制技术逐渐成为地铁工程建设中的重点研究方向之一。
一、隧道施工阶段的振动控制研究地铁隧道施工过程中,作业设备的震动和振动反作用力会向周围土体、建筑物、管线等传递,进而引起周围环境的振动反应,给生产生活带来一定的干扰,甚至可以对周围建筑物造成损害。
因此,在地铁施工过程中,合理使用振动控制手段可以有效减少施工过程中的振动干扰,缩小对周围环境的影响。
针对隧道施工阶段的振动控制,目前国内外研究较为广泛的控制方法主要包括质量阻尼器、摩擦阻尼器、弹簧阻尼器等方法。
质量阻尼器是一种通过调节质量、阻尼和弹性的组合来实现振动控制的装置。
质量阻尼器主要适用于施工设备振动较小、谐振频率较低的工程。
摩擦阻尼器是通过摩擦力在结构震动时消耗能量以达到控制振动的效果。
摩擦阻尼器主要适用于施工设备振动幅度较大、强迫频率较高的工程。
弹簧阻尼器是通过增加结构的阻尼、改变结构的振动形态来抑制结构振动。
弹簧阻尼器适用于大跨度结构,比如地铁车站、地下商场等。
二、列车运行阶段的振动控制研究与隧道施工阶段相比,地铁列车的振动问题更加复杂。
列车在轨道上高速运行时,对周围环境产生的振动影响更大,且振动频率更高。
针对地铁列车的振动问题,目前主要控制方法包括:1.减震减振减震减振是一种通过阻尼、吸能等手段将振动能量分散的控制方式。
目前,常用的减震减振手段主要包括橡胶垫、弹性材料、阻尼器等。
2.降噪处理除了振动问题,地铁列车运行过程中产生的噪声问题同样困扰着周围居民。
为减小列车噪声对周围环境的影响,降噪处理也成为地铁建设过程中的重要研究方向之一。
降噪处理方法包括结构隔振、弱化噪声源等。
轨道车辆的振动与稳定性分析
轨道车辆的振动与稳定性分析在现代社会,轨道交通成为人们出行的主要方式之一。
无论是地铁、电车还是高铁,轨道车辆的振动与稳定性都是需要重视和研究的重要问题。
本文将就轨道车辆的振动与稳定性进行分析。
首先,我们需要了解轨道车辆振动的原因。
轨道车辆的振动主要来自两个方面:一是轨道对车辆的激励作用,二是车辆本身的特性。
对于激励作用而言,轨道的不平整度是主要因素之一。
轨道不平整度会导致车轮与轨道之间的相对运动,从而引发车辆振动。
此外,轨道的弯曲也会对车辆产生侧向力,引起车辆摆动。
而对于车辆本身的特性来说,车轮与轨道之间的间隙、车厢的刚度以及悬挂系统的设计等都会对车辆的振动特性产生影响。
接下来,我们来讨论轨道车辆的稳定性。
轨道车辆的稳定性可以分为纵向稳定性和横向稳定性。
纵向稳定性主要指的是车辆在加速和减速过程中的稳定性。
在车辆加速时,车辆前部会受到向后的加速度作用,而车后部受到向前的加速度作用。
这种加速度差异会导致车辆发生摆动,从而影响乘客的乘坐体验。
因此,要保证车辆的纵向稳定性,就需要在车辆设计和悬挂系统设计上做出相应的优化。
横向稳定性主要指的是车辆在转弯过程中的稳定性。
在车辆转弯时,车轮受到的侧向力会引起车辆向外侧偏移。
为了保证车辆的横向稳定性,需要合理设计轮轨间的阻尼和刚度,并确保车轮与轨道的紧密接触。
当考虑到轨道车辆的振动和稳定性问题时,除了得出基本的原理和模型外,还需要进行相应的数值模拟和实验验证。
数值模拟可以通过建立车辆-轨道系统的动力学模型,了解振动特性和稳定性。
模拟结果可以用来指导实际车辆的设计和改进。
而实验验证则可以通过在实际轨道上运行车辆,并通过传感器记录振动数据来验证模拟结果的准确性。
除了振动和稳定性方面的研究外,还有其他与轨道车辆相关的问题值得关注。
例如,轨道车辆的噪音问题也是一个重要的研究领域。
高速列车在高速运行时会产生较大的噪音,影响乘客的舒适感。
因此,减少轨道车辆的噪音也是车辆设计和运营的一个重要目标。
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。
地铁车辆轮轨系统的振动特性研究
地铁车辆轮轨系统的振动特性研究地铁作为一种快速、便捷、安全的交通工具,已经成为现代城市不可或缺的一部分。
然而,随着地铁线路越来越多,地铁车辆轮轨系统的振动问题引起了人们的关注。
在本文中,我们将探讨地铁车辆轮轨系统的振动特性,并研究其对乘客和结构的影响。
首先,我们需要了解地铁车辆轮轨系统的组成。
地铁车辆由车轮、车轴、车体和悬挂系统构成,而轨道由轨道板和轨道固定装置组成。
当车辆行驶在轨道上时,车轮与轨道之间会产生摩擦力,从而引发轮轨系统的振动。
地铁车辆轮轨系统的振动特性可以通过振动分析来研究。
一般来说,地铁车辆的振动可以分为两种类型:轴向振动和横向振动。
轴向振动是指车辆在行驶过程中,车轮沿着轨道方向的振动。
而横向振动则是指车辆在行驶过程中,车轮与轨道垂直方向的振动。
轮轨系统的振动会对乘客和结构产生一定的影响。
首先,振动会对乘客的乘车体验造成不适。
当车辆出现较大的振动时,乘客可能感到晃动和不稳定,增加了行车过程中的不安全感。
其次,振动也会对轨道和车辆的结构产生磨损和破坏。
持续的振动会导致轨道的疲劳裂纹和车辆部件的磨损,进而增加了维护成本和安全隐患。
为了减小地铁车辆轮轨系统的振动,工程师们采取了一系列的措施。
首先,通过改进车辆的悬挂系统和减震装置,可以减小车辆的振动。
其次,通过设计和施工合理的轨道,可以减小轮轨之间的摩擦力和振动。
另外,中低频振动通常可以通过新增隔振垫层来减小。
在一些敏感区域,如住宅区附近,可能还需要采取降噪措施来保障居民的安宁。
除了工程措施,科学研究也对地铁车辆轮轨系统的振动特性提供了深入的认识。
研究人员通过模拟试验和数值模拟,分析了轮轨系统的动力学行为,揭示了振动的产生机理。
同时,他们还研究了各种因素对振动的影响,如车速、车重、轨道几何等。
这些研究为优化地铁轮轨系统的设计和维护提供了重要的依据。
综上所述,地铁车辆轮轨系统的振动特性是一个复杂的问题。
它既与乘客的乘车体验密切相关,又对轨道和车辆的结构产生影响。
地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究
地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究随着城市快速发展和人口增长,地铁交通作为一种重要的公共交通工具,受到越来越多的人们的选择和使用。
然而,隧道内地铁列车的运行会引起较大的振动荷载,对隧道结构和周围环境产生一定的影响。
因此,对地铁列车运行引起的隧道内振动荷载进行研究具有重要意义。
首先,地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究可以帮助我们了解地铁列车的运行特点和振动传播规律。
地铁列车运行时,轨道的不平整、车辆的运动以及轮轨接触等因素都会产生振动荷载。
研究这些振动荷载可以揭示列车运行的物理过程,有助于优化地铁车辆和轨道系统的设计和运行。
其次,地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究可以评估和预测振动对隧道结构和周围环境的影响。
振动荷载会对隧道结构产生动力效应,可能引起结构的振动和变形,进而影响结构的稳定性和安全性。
此外,振动荷载还会对周围环境产生噪音和震动,对周边建筑和居民生活造成不良影响。
通过研究振动荷载,可以对隧道结构进行评估和改进,为隧道的建设和使用提供科学依据。
最后,地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究还可以指导隧道工程的施工和维护。
振动荷载会对隧道施工中的支护结构和设备产生影响,可能导致施工中出现问题。
对振动荷载的研究可以帮助工程师掌握设计和施工过程中的振动控制技术,保证隧道的安全施工和运营。
综上所述,地铁列车运行引起的隧道内振动荷载研究对科学理解地铁列车的运行特性、评估和预测振动对隧道结构和周围环境的影响,以及指导隧道工程的施工和维护具有重要意义。
随着地铁交通的发展,这一领域的研究将继续展开并取得更加丰硕的成果。
地铁振动传播及影响规律的研究
地铁振动传播及影响规律的研究摘要:尽管地下轨道快速交通对城市的发展有着突出的贡献,为居民出行带来极大的便利,但是地铁运行诱发的振动问题受到公众越来越多的关注。
地铁运行诱发隧道结构振动,并通过周围地层向外传播,传向周边地表及建筑物基础,从而引发地铁周边的环境振动和建筑结构的振动,进而诱发建筑物内部的二次振动。
地铁运行引起的环境振动会影响建筑物的结构安全;影响建筑中居住居民的正常休息、工作和日常生活;更对相关单位生产和使用对振动有较高要求的精密仪器设备产生较大的影响。
关键词:地铁;振动传播;影响规律1地铁振动传播1.1振动的形成列车轮轨相互作用产生的振动是引起地铁振动的主要原因。
而车轮形状的差异,轨道的平直程度和刚度条件,车体结构的振动则会影响轮轨的相互作用。
列车的载重、车速、钢轨踏面及一些细节情况都会影响列车的振动荷载,这些荷载在不同条件下耦合并相互作用便形成了振动。
1.2振动的传播与衰减车辆在运行过程中,轮轨之间的作用力不断变化,进而产生振动。
这种振动通过轨道传到轨道扣件和道床,再传到土层,通过土层向四周传播,进而影响附近地下结构或地面建筑物产生振动。
影响列车振动的因素主要包括列车、轨道、隧道、建筑物及地质条件等,如表1所示。
表1影响地铁振动的因素此外,有关地铁轨道与建筑物的控制距离的规定的规范也较少,仅《地铁设计规范》(GB50157—2003)中给出了轨道中心线距各类区域敏感点的控制距离,对于居民、文教区和机关的I、II、III类建筑,外轨中心线与敏感建筑物的水平间距应不小于30m;商业与居民混合区、商业集中区的敏感点的I、II、III类建筑,外轨中心线与敏感建筑物的水平间距应不小于25m在《环境影响评价技术导则城市轨道交通》(HJ453—2008)中则规定评价范围为距地下线路外侧中心线两侧60m。
2地铁振动的影响2.1地铁振动对建筑结构的影响不同于地震在短时间内对建筑结构的安全造成严重的破坏,地铁运行引起振动响应的振动幅值较小,相对于地震地铁运行引起的震动荷载能量也相对较小,但长时间循环往复地作用在建筑结构上,将引起建筑结构的应力集中和动力疲劳,对长期处在振动环境中的建筑结构造成不良影响,导致结构出现开裂或变形,使建筑结构的强度降低,情况严重时,则会危及建筑结构的正常使用和安全。
地铁运营引起的环境低频振动传播特征试验研究
们 的普遍 重视 与研究 。特别 是近 年来 ,地 铁运 营引 发 的低频 ( 2 )振 动 对周 围环境 的影 响备 受 - 0Hz <. 围内外学 者关 注f ] 。振 动 中的低 频 部 分 ,由于 其
频率低 ,波长相 对较长 ,穿越 地层 以及建 筑物 的能
基金项 目:
拟列 车在铁 轨上运 行 时对路 基 、桥 基产生 的动 力状
家 『然科学丛金资助项 日 (1 0 0 ) I 5 0 8 1 ;巾央 高校基 本科研业务费 专项资金资助 项 目 ( 0 9B 7 ,2 OJ MO 5 ;北京 7 2 0 J M0 4 O 9B 7 )
交通 大 学 博 L 新 金 资 助 项 F ( 40 7 2 ) 创 1 1 16 5 2
作 精 简 介 : J德 ( 9 0 ) ‘ 18 .男 ,汀 苏 徐州 人 , 博士 。
床 板上 预 留孔 洞 ,用 来安 装钢 弹簧 ,本次试 验 时不 安 装钢 弹簧 。钢 轨选 用 T6 0轨 ;扣 件 采 用 DT 2 VI 型 扣件 ,其 间距 为 0 6 . 0m。
1 3 激振 设 备 .
】 试
验
为 了模 拟列 车对 轨道结 构 的冲击 载荷 ,课 题组
时随着楼 的了 离而减小 ;隧道荩底到地表 的竖 向传 递 函数值 随着距 轨道水平距 离 的增 加而逐渐减 小 ,但 随频 1 ‘ 率 化不大, 5 6Hz ~l 范围内的传递 函数值为 o . 。 ~0 5
关键词 :地下铁道 ;低频振动 ;环境振动 ;试验研究 ;传播特征 ;加速度级 ;传递函数
例为 1: ,采用 C 0混 凝 土 现 场 浇 注 ,轨 道 模 型 1 4
长 6 0 I . 0I ,截 面宽 和高分 别为 3 5 T . 0和 0 4 I . 5I。道 T
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。
地下铁道的振动及其控制措施的研究震灾防御技术
震灾防御技术Technology for Earthquake Disaster Prevention V ol. 6, No. 1第6卷第1期2011年3月Mar., 2011关歆莹,刘超,2011. 地下铁道的振动及其控制措施的研究. 震灾防御技术,6(1):77—84.地下铁道的振动及其控制措施的研究1关歆莹1,2)刘超3)1)北京市第三建筑工程有限公司,北京 1000442)北京工业大学,北京 1000223)中国地震局地震预测研究所,北京 100036摘要 150年来地下铁道得到了广泛的发展,近20年来我国的地下铁道更是得到了迅猛的发展。
在地下铁道给城市居民的工作和生活带来方便的同时,其引发的振动与噪音也给城市建设和居民生活带来了危害。
本文从振动产生、振动传播和振动作用三个阶段论述了地铁振源及其传播的规律;传播特性与振源频率、振源与轨道距离、振动频率,以及列车运行速度、隧道埋深、地质条件、建筑物结构等有关;振动传播影响因素包括:土壤类型、钢轨类型、轨道类型、建筑物质量类型、建筑物材料等;地铁振动的危害是多方面的,噪声干扰人们的日常生活,振动对建筑物的安全性、使用寿命造成影响,同时还影响精密仪表测量等。
本文提出了在规划设计阶段、施工阶段的振动控制措施,以期减小其危害。
关键词:地下铁道 振动 传播规律 控制措施引言自1863年伦敦采用明挖法施工的第一条地铁通车开始,城市交通就进入了轨道交通的新时代。
地下铁道的建设与发展经历了以下几个阶段,第一阶段:1863—1899年,世界上有7个城市修建了地下铁道;第二阶段:1900—1949年,世界上又有13个城市修建了地下铁道;第三阶段:随着各国城市大运量公共客运需求的快速增长,地下铁道发展非常迅速。
到1999年为止,世界上已有44个国家、120余座城市开通了地下铁道。
线路总数为340余条,总长为7000多公里,车站总数为5400余座。
据不完全统计,现在城市快速轨道交通线网总长达到100km以上的城市己经达到15个,最长的巴黎线网,整体规模已经超过550km。
城市轨道交通(地下段)结构振动与结构噪声监测实例
监测体会
通过监测,轨道交通高峰时段负载人员约80%情况下和 夜间负载人员约20%的情况下,从监测数据分析上、下行结 构噪声和结构振动无明显差异。从同向通过5列列车的单次 数据比较,当车速越快时,其相应的振动也越大。
谢谢
❖ 概况 ❖ 评价标准及监测方法 ❖ 监测方案及监测数据 ❖ 监测结果与评价 ❖ 监测体会
概况
某小区有两幢五层房屋,房屋类型为一 室户小房型,房屋位于地铁线路两站中间, 地铁X号线底部穿越房屋(地铁穿越房屋的平 面图如图1),轨道交通距地面垂直距离约为 13米左右。由于房屋是始建于上世纪50年代 的砖木结构采用粘土砖混合砂浆横墙承重, 且70年代对其增加两层,房屋结构导致地铁 运行过程中产生的噪音和振动对该处居民生 活造成一定的影响。
❖ (1)没有任何改造情况下 △1点LAeq实测值与背景值之差小于0.5dB(A),故视作无影响。 △1点结构噪声夜间最大值均超过排放限值。 ◇1点结构振动昼间上、下行方向均达标,夜间下行方向超标。
监测结果与评价
❖ 该房屋所处声功能区类别为2类区,按照标准: 住宅建筑结构振动昼间限值标准72dB,夜间限值标准69dB; 住宅建筑结构噪声昼间限值标准45dB(A),夜间限值标准35dB(A), 夜间最大值限值标准45dB(A)。
监测体会
针对《城市轨道交通(地下段)列车运行引起住宅建筑 室内结构振动与结构噪声限值及测量方法》(DB 31/T4702009)附录A中A.5.2及附录中B.5.2提出测量对测点影响较 大一侧轨道线路通过的列车,但在实际过程中有穿越居民楼 情况,应对上行、下行分别作监测,以确定哪一侧轨道线路 对居民楼造成的影响最大。在监测时,监测人员位于地面上, 对于地下通过的列车情况不能及时掌握,应该派监测人员到 车站内观察,然后通过指令发给地面监测人员,以便在监测 上做到同步,正确监测到同向一侧通过的5列列车,并记录 下通过列车的相关信息(车况、人员数量、列车编组、发车 时间)。
地下工程施工过程中的噪音与振动控制技术研究
地下工程施工过程中的噪音与振动控制技术研究地下工程施工是指在地下进行的各种建筑工程施工活动,如地铁工程、地下车库、地下通道等。
这些工程施工不可避免地产生了大量的噪音和振动,给周围环境和居民带来了一定的影响。
因此,对地下工程施工中的噪音与振动进行控制研究变得十分重要。
地下工程施工中的噪音与振动主要包括以下几个方面:1.强电机械振动:地下工程施工中,大量的机械设备,如钻孔机、爆破器材等会产生强烈的振动,这些振动会传导到周围的建筑物和土层中,给周围环境和居民带来噪音和振动的影响。
2.爆破噪音与振动:地下工程施工中,常常需要进行爆破作业,这些爆破作业会产生巨大的噪音和振动,对周围环境和建筑物带来影响。
此外,爆破操作还可能引发建筑物及地下管道的破坏。
3.排水噪音与振动:地下工程施工中,为了降低地下水位,常常需要进行排水施工。
排水机械设备的使用会产生一定的噪音和振动,给周围环境和居民带来噪音和振动的影响。
为了控制地下工程施工中的噪音与振动,需要研究和采用一系列的技术措施。
以下是一些常用的控制技术。
1.隔声材料的应用:在地下工程施工中,可以采用隔声材料来隔离噪音的传播。
隔声材料可以将振动和噪音吸收或反射,减少其传导到周围环境中的程度。
常用的隔声材料有泡沫橡胶、吸音棉、隔声板等。
2.振动隔离技术:地下工程施工中,可以采用振动隔离技术来减少振动的传播。
振动隔离技术一般采用减振机构,如减振器、隔振垫等,将机械设备与地基分离,减少振动的传导。
3.施工工艺优化:地下工程施工中,可以通过优化施工工艺来降低噪音和振动的产生。
例如,可以采用使用低振动的施工设备、对振动源进行隔离、设置振动监测和控制系统等措施。
4.爆破控制技术:地下工程施工中的爆破作业是噪音和振动主要来源之一。
为了控制爆破产生的噪音和振动,可以采用合理的爆破参数,如减小单次爆破的药量、采用合适的爆破序列等。
5.交流与沟通:在地下工程施工中,与周围环境和居民的交流与沟通也十分重要。
地下建筑隧道施工中的声振问题研究
地下建筑隧道施工中的声振问题研究地下建筑隧道的施工过程中,会伴随着大量的振动和噪声。
这些噪声和振动不仅对施工工人的健康造成威胁,还会对周边居民的生活和环境造成影响。
因此,研究地下建筑隧道施工中的声振问题,具有非常重要的意义。
在地下建筑隧道施工中,采用的施工方法和机械设备与地质条件和隧道形状密切相关。
常用的施工方法包括盾构法、钻爆法、切削法等。
这些施工方法不但会产生振动和噪声,还会对地下水文和地质环境产生影响。
因此,对于每一种施工方法,都需要进行详细的声振研究,掌握其特点和影响范围,制定相应的环境保护措施。
盾构法是一种常用的地下建筑隧道施工方法,其施工过程中不仅会产生较大的振动,还会产生较大的噪声。
尤其是在密闭环境中施工,振动和噪声会更加明显。
因此,在盾构法施工过程中,需要严格控制振动和噪声的产生。
控制盾构法施工中的振动和噪声,需要从多个方面入手。
首先,需要在盾构机的设计和制造过程中考虑减震和降噪的设计,包括增加隔板、降低压力等措施。
其次,需要在地下建筑隧道的选址和设计阶段进行综合考虑,充分了解地质条件和地下水位,合理设计隧道形状和施工方法,降低振动和噪声的产生。
最后,需要在施工现场加强监测和管理,实时掌握振动和噪声的变化情况,采取相应的技术和管理措施,减少对环境和居民的影响。
钻爆法是一种常用的土方开挖施工方法,其施工过程中主要产生振动和噪声。
由于钻爆法施工的振动和噪声范围较广,对周边建筑物和居民的影响也较大,因此需要采取一系列措施进行管理和控制。
控制钻爆法施工中的振动和噪声,需要从多个方面考虑。
首先,需要进行合理的爆破设计,减少冲击波、震动和噪声的产生。
其次,需要在施工现场加强监测和管理,及时采取相应的措施,减少对周边建筑物和居民的影响。
最后,需要采用适当的技术和设备,例如吸波材料、隔音屏障等,减少噪声的传播和振动的影响范围。
切削法是一种较为常用的地下建筑隧道施工方法,其施工过程中主要产生噪声和振动。
地铁振动及其控制的研究
(1) 在一定运行速度范围内,地铁隧道振动振级随列车运行速度的增加而增加,大体上速度每增大1倍,振动振级增加约6dB;
(2) 轮轨表面不规则,将使振级增加5~10dB,车轮不圆整将使振级增加10~22dB;
(3) 国外有当隧道材料相同时,结构厚度增大1倍,墙壁振动可降低5~18dB,而混凝土单洞隧道振动低于铸铁或铸钢单洞隧道壁振动;三洞隧道结构振动低于双洞隧道结构振动,站台结构振动最低。
地铁列车高速运行是地铁振动的主要发生源,不仅直接影响到列车内驾乘人员的舒适及健康,也使地铁沿线地面建筑物发生受迫振动。由于地铁线路大都从建筑物及人群密集的城市中心地段穿过,地铁振动对环境和周边建筑物内居民的生活和工作都会产生一定的影响。北京地铁西单站附近的居民,就曾经因地铁造成的振动和结构噪声问题进行过投诉。
(1)线路走向尽量与城市快速路、主干道或次干道重合。
(2)合理控制地铁线路两侧拟建建筑物的建设距离。
(3)在轨道交通规划布局中,应充分利用振动波的天然屏障,如河流、高大建筑物等,来阻隔振动的影响。
4.2设计施工阶段的控制措施
在设计施工阶段,采取合理的隔振、减振措施,能有效减少地铁振动带来的问题。隔振是用一些弹性元件或其他措施隔断部分振波的传播;减振是在产生振源的设备或部件上加装阻尼结构或阻尼元件,或者增加设备或元件本身的阻尼来达到减振的目的。根据地铁振动的产生、传播和相关因素的分析,可以从振源减振控制、振动传播途径控制、受保护建筑物控制三方面来考虑地铁振动的控制。
(2)建筑物振动与建筑结构有关,对于轻型结构框架或基础,振动衰减为零;对于重型结构框架或基础,振动衰减为(15±5)dB;对于重型结构建筑物楼层增加,振动减少,每层减少1~4dB,轻体结构振动不随楼高的增加而减少。
城市轨道交通地下线诱发邻近建筑物振声特性及控制方法研究
城市轨道交通地下线诱发邻近建筑物振声特性及控制方法研究城市轨道交通的快速发展在便利居民的日常出行的同时,也带来了不可忽视的环境振动和噪声问题。
其中,轨道交通诱发的邻近建筑物振动及二次噪声不仅会影响居民日常生活,还会影响古建筑、实验室、演播厅等振声敏感建筑物的使用,故引发广泛关注和研究。
随着城市用地越来越紧张,地铁线路距周边建筑物的水平距离越来越近,地铁下穿建筑物的情况也逐渐增多,这会使建筑物受到的振动及二次噪声影响进一步加剧。
而且,目前研究大多集中于直线线路,地铁在曲线地段运行时的轮轨关系更为复杂,进行振动及二次噪声理论分析也更加困难。
本文以北京某地铁线邻近建筑物的减振降噪设计为背景,基于多体动力学理论和有限元仿真方法,建立了曲线地段地铁车辆—下部基础—土体—建筑物动力学分析模型,详细考虑了地铁车辆、轨道、隧道等结构的相互作用机理,实现了车辆、轨道、土体及建筑物的振动和噪声响应分析。
基于该方法,研究了城市轨道交通地下线诱发邻近建筑物的振动特性和噪声特性,并计算了动力学参数及隔振措施对建筑物的振动和噪声影响,针对该地铁线路的减振设计提出建议。
本论文主要完成的工作如下:(1)开展了国内外环境振动及二次噪声的分析预测方法调研。
总结了国内外铁路和城市轨道交通地下线引起的环境振动及建筑物内二次结构噪声的预测评估方法,总结当前研究中存在的不足,为后续的建模及理论分析提供依据。
(2)建立了城市轨道地下线路诱发建筑结构振动和二次噪声的仿真分析方法,模拟建筑物室内振动和二次结构噪声的响应规律。
结合线路和建筑物勘察资料,建立了城市轨道地下线路诱发建筑结构振动和二次噪声的仿真分析方法,包括基于多体动力学的城市轨道地下线路车辆—轨道子模型、基于有限元法的隧道—土体—建筑物动力学子模型和基于边界元法的建筑结构二次噪声分析子模型,并将计算结果与实测结构进行对比验证。
(3)分析了城市轨道地下线路环境振动及结构二次噪声的振动特性和噪声特性,并分析了相关参数变化对振动及噪声特性的影响。
地铁激励下地面振动分析的开题报告
地铁激励下地面振动分析的开题报告
题目:地铁激励下地面振动分析
摘要:
随着城市地铁的建设逐渐完善,地面更趋于被广泛利用。
但是地铁的运营不仅带来了巨大的交通便利,也会产生地面振动,对周边建筑物和环境造成影响。
因此,针对地铁激励下地面振动的分析具有重要的实用价值。
本文以某城市地铁建设线路为研究对象,通过有限元方法建立了地铁激励作用下的地面振动模型。
首先对地面振动的产生机理和影响因素进行了详细的介绍,特别是对地铁车辆和轨道的影响进行了深入探讨;其次,对地面振动模型的建立和模拟过程进行了详细介绍,包括地形地貌、地表土层、车辆速度及轨道等因素的考虑;最后,对地铁激励下地面振动的影响进行了分析和评估,并提出相应的减振措施。
本文采用有限元方法,结合实际场地数据进行了地面振动分析。
通过分析结果可以发现,地铁激励下地面振动主要集中在地铁站点和线路附近,振动幅度最大。
其次,地面振动与地貌地形、地表土层的结构特征以及车辆速度和轨道的特点密切相关,因此需要针对不同地区采取不同的减振措施。
本文的研究结果可以为城市地铁建设和运营提供科学的技术支持,为保障城市交通安全和生态环境提供有力保障。
关键词:地铁激励、地面振动、有限元方法、减振措施。
地铁列车引起的地面振动及隔振措施研究的开题报告
地铁列车引起的地面振动及隔振措施研究的开题报告标题:地铁列车引起的地面振动及隔离措施研究研究背景:随着城市地铁的建设越来越普及,地铁列车引起的地面振动对周围环境和建筑物产生的影响越来越受到关注。
地铁列车通过地下隧道通行时,会产生较大的振动和噪声,对地面建筑物和环境造成不同程度的影响,包括结构破坏、人员安全、生活质量等问题。
因此,对地铁列车引起的地面振动进行研究,并采取有效的隔离措施,具有重要的实际意义和应用价值。
研究内容:本研究旨在探索地铁列车引起的地面振动及其对周围建筑物和环境的影响,并研究不同隔离措施的可行性及效果。
具体研究内容包括:1. 地铁列车引起的地面振动特性及其影响机理的分析和研究。
2. 对地铁列车所产生的地面振动及噪声数据进行实测,分析其空间分布及传播规律。
3. 结合现有文献和国内外经验,探讨不同隔离措施的可行性及效果,并选取最优解进行深入研究。
4. 通过仿真及实验验证,对隔离措施的效果进行评价和分析。
研究意义:本研究可为城市地铁建设和运营提供科学依据,为降低地铁列车引起的地面振动及噪声污染,保证周围环境和建筑物的安全和舒适性,提供有效的措施和建议。
同时,研究如何有效减少地铁列车的振动和噪声,也具有一定的科研意义。
研究方法:本研究主要采用实地测量、仿真模拟和实验室试验相结合的方法,对地铁列车引起的地面振动进行分析和评估。
具体方法包括:1. 通过实地测量和测试,获取地铁列车所产生的地面振动和噪声特性参数。
2. 利用有限元分析方法和振动响应仿真技术,对地铁列车在地下隧道中行驶时所产生的振动及噪声进行数值计算和分析。
3. 采用复合材料隔振器进行实验,验证不同隔离措施的效果,分析其隔振性能和技术经济性。
研究计划:本研究计划分为的三个阶段:1. 前期准备阶段(2个月):对国内外相关文献进行搜集和整理,了解地铁列车引起的地面振动及相关技术现状;制定具体研究方案和计划,并准备实验室和现场实验所需设备和材料。
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d i s t r i b u t i o n o f v i b r a t i o n e n e r g y a n d t h e p h a s e a n g l e a mo n g d i f f e r e n t l o c a t i o n s i n t h e b u i l d i n g w e r e a n a l y z e d,w h i c h i n d i c a t e s
一
频率整体振 动。根 据加速度信号 的时域 和频域 特征 , 依据 相关规 范对地 铁运行 下地下 室结 构信号开展 了振 级分 析 , 研究 了地下 室振动 的振级分布特 征 , 表明结构加 速度振级 在峰值频 率取 得最大 。相关研 究结 果可为该工程 上部结构 的设 计和同类结构评价提供参考 。 关键词 :地 铁激励 ; 地下 室结构 ; 现场 实测 ; 结构振动 中图分类号 :T H 2 1 2; T H 2 1 3 . 3 文献标志码 :A D O I : 1 0 . 1 3 4 6 5 / j . c n k i . j V S . 2 0 1 5 . 1 2 . 0 2 0
Vi br a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f b a s e me nt s t r u c t ur e s un de r e x c i t a t i o n o f s u bwa y t r a i ns
振 第3 4卷第 1 2期
动
与
冲
击
J OURNAL OF VI BRATI ON AND S HOCK
地 下 室 地 铁 运 行 激 励 下 的 振 动 特 性 研 究
祝志文 , 陈
( 1 .湖南大学 土木工程学院 , 长沙
魏 , 江洪 波
5 1 0 0 0 0 )
4 1 0 0 8 2 ; 2 .广东保顺 房屋鉴定有限公 司 , 广州
a mp l i t u d e o n d i f f e r e n t lo f o r s we r e o b t mn e d.I t i s s h o wn t h a t t he s t r u c t u r e v i b r a t i o n i s d o mi n a t e d b y i t s v e r t i c a l r e s po n s e .Th e
me a s u r e me n t w a s c o n d u c t e d o n a b a s e me n t s t uc r t u r e o v e r t h e s u b w a y l i n e .T h e me a s u r e d a c c e l e r a t i o n r e c o r d s w e r e e v a l u a t e d b y u s i n g t i me - d o ma i n a n a l y s i s a n d  ̄ e q u e n c y - d o ma i n a n a l y s i s .B a s e d o n t h e r e s u l t s ,t h e d i s t i r b u t i o n s o f a c c e l e r a t i o n
Z HU Z h i 一 ' w e n ,C HE N We i ,J I A NG Ho n g — b e
( 1 . C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g , Hu n a n U n i v e r s i t y , C h a n g s h a 4 1 0 0 8 2, C h i n a ; 2 . G u a n g d o n g B a o s h u n H o u s e A s s e s s m e n t C o m p a n y , L t d . , G n a n g z h o u 5 1 0 0 0 0 , C h i n a )
Abs t r a c t: I n o r d e r t o s t u d y v i b r a t i o n c h a r a c t e is r t i c s o f b a s e me n t s t r u c t u r e s e x c i t e d b y s u b wa y t r a i ns ,f i e l d
摘 要 :为研究地下室结构在地铁运行下的振动特征, 对位于地铁上方的某工程地下室结构进行了现场实测。对
实测加速度 响应信 号开展 了时域和频域分析 , 获得 了地下室结 构 的振 动加速度 幅值 在各层 的分布特 征 , 表 明地铁运 行激
励下地下室结构 竖向振动显著 占优 。分 析了地下室结构不 同位置 的振动能量分 布特征和相位关系 , 表明地 下室结构以单
t h e ba s e me n t s t uc r t u r e a s a wh o l e v i b r a t e s a t o n e s i n g l e  ̄e q u e n c y . Th e e v a l u a t i o n o n h u ma n c o mf o r t o f t he b a s e me n t