地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地面列车荷载是指地铁或高铁列车在行驶过程中对周围建筑产生的振动荷载。
由于列车的高速行驶和重力荷载的作用，地面列车荷载会对建筑物的结构和居住环境产生一定的影响。
为了减少地面列车荷载对建筑楼板的传导，可以采用地屏障来实现隔振效果。
地屏障是指在列车轨道旁设置的隔振结构或设备，用来减少地面列车荷载对周围建筑的传导和影响。
地屏障一般由隔振墙和隔振板等组成，通过其减震减振的特性，有效降低列车振动向建筑传递的能量。
地屏障的隔振效果受到多个因素的影响，包括地屏障的材料、结构形式、设置位置等。
地屏障材料的选择应考虑其抗震性能和隔振特性。
常见的地屏障材料有混凝土、钢板、橡胶等，其中橡胶材料具有较好的隔振效果。
地屏障的结构形式也对隔振效果有一定影响。
采用柔性隔振墙的地屏障能够更好地吸收和分散列车振动能量，从而减少传导到建筑楼板的振动力。
地屏障的设置位置也应考虑列车行驶路径和建筑楼板之间的距离，以最大程度地降低列车振动对建筑的影响。
地屏障的隔振效果可以通过数值模拟和实测方法进行评估。
数值模拟可以通过有限元分析等方法，对地屏障的隔振效果进行预测和优化。
实测则可以通过在地面和建筑楼板上布置振动传感器，监测列车振动对建筑楼板的传递过程。
通过对数值模拟和实测结果的对比分析，可以评估地屏障的隔振效果，并对其进行进一步改进和优化。
在实际工程中，地屏障的设计应结合具体的列车荷载和建筑结构情况进行综合考虑。
合理选择地屏障的材料和结构形式，调整设置位置，能够有效减少地面列车荷载对建筑楼板的隔振传导，提高建筑的舒适性和安全性。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析【摘要】本研究旨在探究地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果。
首先介绍了研究背景、研究目的和研究意义，然后详细分析了地面列车荷载对建筑楼板的影响，地屏障的作用机理，地屏障在隔振中的应用，并进行了隔振效果的分析。
通过不同地面列车荷载下地屏障的性能对比，得出了结论：地屏障对建筑楼板的隔振效果具有显著影响。
总结了研究成果，并展望了未来研究方向。
本研究对于提高建筑结构的抗震性能和保障乘客出行安全具有重要意义。
【关键词】地面列车荷载、地屏障、建筑楼板、隔振效果、作用机理、性能对比、结论总结、研究背景、研究目的、研究意义、应用、分析、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景地面列车在城市交通中起着重要的作用，但由于地面列车的运行会产生振动和噪音，给周围建筑物带来一定的影响。
地面列车通过建筑楼板传递的荷载是导致建筑结构振动和噪音的主要原因之一。
为了减少地面列车荷载对建筑楼板的影响，需要采取有效的隔振措施。
本研究旨在分析地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果，探讨不同地面列车荷载下地屏障的性能对比，为提高建筑结构的抗震性能和舒适性提供理论支持和技术指导。
通过该研究，可以为城市交通和建筑设计提供重要的参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果进行分析，揭示地屏障在减少地面列车荷载对建筑楼板振动影响中的作用机理和应用效果，为提高建筑物的安全性和舒适性提供科学依据。
具体而言，本研究旨在研究地面列车荷载对建筑楼板振动的具体影响机理，探讨地屏障在隔振中的作用原理与效果，分析不同地面列车荷载下地屏障的性能差异，以及评估地屏障在隔振中的实际效果。
通过这些研究，可以为建筑工程领域提供更为全面和深入的理论支持，为建筑结构设计和施工提出有效建议，从而为城市轨道交通发展提供科学的保障。
通过本研究的开展，可以深入探讨地屏障对建筑楼板隔振效果的影响，为相关领域的研究和实践提供有益借鉴。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地屏障原理地屏障是通过设置隔振墙、振动吸收材料、防振支座等来控制地面振动的传递。
地屏障对地面振动的控制实际上是通过改变建筑物与地基之间的刚度和阻尼特性来实现的。
地屏障一般有两种类型，一种是垂直隔振（如隔振墙）；另一种是水平隔振（如振动吸收材料、防振支座）。
垂直隔振主要是使用墙壁、地下隔板等将地面振动主方向上的振动隔离开，水平隔振则是通过建立水平吸振系统来吸收传递至建筑物的横向、纵向振动。
地屏障适用范围地屏障是一种被广泛应用的结构隔振方法，其适用范围广泛。
对于住宅、办公楼等结构比较简单的建筑物，地屏障的应用会更为灵活。
而对于跨度较大、结构体系较为复杂的建筑物来说，要实现有效的隔振效果就需要更为细致的设计和调试。
此外，地屏障的应用还要考虑其造价、安全性、维护方便性等因素。
地屏障的应用可减少地面振动对建筑物的传递，从而降低建筑物受到的地面振动影响。
其最重要的隔振效果表现在降低建筑物的振动水平和振动能量。
具体来说，地屏障的应用可使建筑物的振动平面发生变化，并减小振动能量，从而达到隔振效果。
隔振墙的应用能够有效地将地面振动分开并反射回地，从而降低振动的传递。
而振动吸收材料的应用则是通过将建筑物上层结构绑定在吸振材料上，进而将建筑物的振动能量预先消化，降低对楼板的传递。
防振支座的应用则会令建筑物的整体刚度和共振频率发生变幻，得以减轻地面振动传递至楼板的能量和振动幅度。
通过这种方法，防振支座可以将振动传递至其他的建筑部分，以达到隔振的效果。
综上所述，地屏障是提高建筑物抵抗地面振动能力的一种有效方法。
在城市轨道交通规划和建设中，采用地屏障是一种极具实用价值和应用实际性的方法。
在实际应用过程中，隔振方案的设计应该因地制宜，综合考虑地面振动特征和建筑物结构特性，以达到更好的建筑结构隔振效果。
高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)
高速铁路或客运专线、城际、市域（郊）铁路减震降噪技术研发及应用方案一、实施背景随着中国城市群和都市圈的发展，高速铁路、客运专线、城际及市域（郊）铁路等轨道交通方式在城市交通中的地位日益显著。
然而，这些铁路设施在运行过程中产生的振动和噪声问题，对周边环境和居民生活品质产生了影响，甚至可能引发社会纠纷。
为此，从产业结构改革的角度出发，开展高速铁路及客运专线、城际、市域（郊）铁路减震降噪技术研发及应用方案具有重要意义。
二、工作原理减震降噪技术研发主要涉及以下几个方面：1.新型减震轨道结构：通过优化轨道结构，采用弹性支撑、阻尼支撑等新型材料和技术，降低列车运行时的振动。
2.车辆悬挂系统优化：对车辆的悬挂系统进行精细化设计，实现车辆对轨道不平顺的隔离，减少车体振动。
3.声屏障及吸声材料：利用声屏障和特殊吸声材料，减少噪声向周边环境的传播。
4.智能噪声控制系统：通过智能化技术，实时监测并控制噪声强度，确保噪声在允许范围内。
三、实施计划步骤1.需求分析：深入调查和研究高速铁路及各类轨道交通的实际运行情况，明确减震降噪的需求和关键技术指标。
2.技术研究：开展轨道结构优化、车辆悬挂系统改进、声屏障及吸声材料研发、智能噪声控制等关键技术的研究。
3.示范工程：选择典型线路进行减震降噪技术示范工程的实施，验证技术的可行性和效果。
4.推广应用：根据示范工程的验证结果，逐步将减震降噪技术应用到更广泛的轨道交通网络中。
四、适用范围此方案适用于各类高速铁路、客运专线、城际及市域（郊）铁路等轨道交通的减震降噪治理。
五、创新要点1.综合解决方案：本方案从轨道结构、车辆悬挂系统、声屏障及吸声材料、智能噪声控制等多个方面综合解决减震降噪问题，而非单一的某个方面的改进。
2.智能化控制：通过引入智能化技术，实现噪声的实时监测和控制，提高了噪声控制的效率和准确性。
3.环保理念：本方案注重环保理念的贯彻，使用的所有技术和材料均符合环保要求，无二次污染。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析摘要：随着城市化进程的不断加快，铁路和城市建筑之间的距离越来越近，地面列车的运行会对周围建筑物产生振动影响。
如何有效减少地面列车荷载对建筑楼板的振动影响，成为了一个重要的研究方向。
本文通过对地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果进行分析，探讨了地屏障在隔振效果上的影响因素和作用机制，为提高建筑楼板的隔振效果提供了理论依据。
1. 引言随着城市铁路的不断发展和建设，地面列车在城市中的运行已成为一种常见的交通方式。
地面列车的运行会带来噪音和振动等影响，对周围的建筑物也会产生一定的影响。
特别是对于高层建筑的楼板结构来说，地面列车的振动影响更为明显。
如何有效减少地面列车荷载对建筑楼板的振动影响，成为了一个亟待解决的问题。
2. 地屏障对建筑楼板的隔振作用机理地屏障是通过改变传播路径、吸收振动能量和反射振动波等方式，从而达到降低地面列车振动传播到建筑楼板的目的。
其主要隔振作用机理包括以下几个方面：1) 路径改变作用：地屏障可以改变地面列车振动波传播的路径，从而减缓振动波向建筑物传播的速度和能量。
2) 振动能量吸收作用：地屏障材料本身具有一定的振动吸收能力，能够将地面列车振动传播的能量部分吸收，从而减少传播到建筑楼板的振动能量。
3) 反射作用：地屏障还可以起到反射地面列车振动波的作用，使其在传播过程中产生反射，从而减少振动波穿透到建筑楼板下的能量。
通过以上隔振作用机理，地屏障能够有效减少地面列车振动对建筑楼板的影响，提高建筑楼板的隔振效果。
1) 地屏障的高度：地屏障的高度是影响其隔振效果的重要因素。
一般来说，地屏障的高度越高，其挡振效果就越好。
2) 地屏障的材质：地屏障的材质直接关系到其振动吸收能力，不同材质的地屏障对振动的吸收能力差异较大。
3) 地屏障的结构形式：地屏障的结构形式不同，其对地面列车振动的隔振效果也有差异，如单层地屏障和多层地屏障等。
4) 地面列车荷载的频率和振幅：地面列车荷载的频率和振幅也是影响地屏障隔振效果的重要因素，不同频率和振幅的地面列车荷载对地屏障的影响也不同。
铁路环境振动影响状况及防治技术分析研究
铁路环境振动影响状况及防治技术分析研究辜小安【摘要】本文通过对中国各主要类型铁路环境振动影响现状现场实测,经分析比较得出:目前中国铁路沿线距离线路外侧轨道中心线30 m处,不同类别的铁路环境振动铅垂向最大Z振级范围值为60～84 dB,其中:高速铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于76 dB;重载铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于84 dB;客货共线铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于83 dB.超出80 dB的里程约占线路总里程的3.7％.建议《振动环境质量标准》修订中,对于不同速度等级的铁路应规定不同限值,对于高速铁路和客货共线铁路,环境振动标准限值宜维持原限值不变,即铁路干线两侧区域不高于80dB,若采用新计权网络评价量,铁路干线两侧区域应不高于83 dB;对于重载铁路干线两侧区域,若采用新计权网络评价量,铁路干线两侧区域应不高于86 dB.研究结果为《城市区域环境振动标准》的修订提供了技术依据.【期刊名称】《铁路节能环保与安全卫生》【年(卷),期】2017(007)005【总页数】6页(P223-228)【关键词】铁路;环境振动;现状;防治技术【作者】辜小安【作者单位】中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TB53铁路是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程，是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一，在中国经济社会发展中的地位和作用至关重要。
截止到2016年底，全国铁路旅客发送量完成28.14亿人，货运总发送量完成33.32亿t，总换算周转量完成36 371.56亿t·km。
全国铁路营业里程达到12.4万km，其中，高速铁路2.2万km以上；复线里程6.8万km，复线率54.9%；电气化里程8.0万km，比上年增长7.4%，电化率64.8%[1]。
根据《中长期铁路网规划》(发改基础[2016]1536号)规划[2]，预计到2025年，铁路网规模达到17.5万km，其中高速铁路达到3.8万km，普速铁路网达到13.1万km，并规划实施既有线扩能改造2万km。
铁路环境振动屏障隔振研究进展综述
增强 ， 较深 的 隔振 沟 和较 浅 的隔 振 沟 隔 振效 果 但 差别 不大 。和 振 兴 和 翟 婉 明 ¨ 等 基 于动 力 学 理 论 和三维 有 限单 元 分 析 方 法 ， 立 列 车 移 动轴 荷 建
载作用 下 的三 维地 面振 动数 值 分析模 型 。 以 ３辆 编组 的列 车 为例 ， 考虑 列车 速度 的影 响 ， 分析 了振 动在 大地 中的传播 特性 和 隔振 沟 的减 振 效果 。结 果 表 明 ， 距 离轨 道 ０～１ ３ 范 围 内 隔振 沟 的 在 ５１ 的 ３ ． 振 动加 速 度 级 可 减 小 ５ ５～ １ Ｂ， ８ ． ０ ｄ 在 ０～ ２ ０ ８ ｋ ｈ的车 速范 围 内 ， 振 系 数 为 ０ ４ ｍ／ 隔 ． ５～ ０ ６ 车 ．， 速 低于 １０ ｋ ／ ６ ｍ ｈ时 隔振 系 数 在 ０ ５以下 。罗 锟 ．
收 稿 日期 ：０ １０ －８ 修 订 Ｅ期 ：０ １０ －４ ２ １－４０ ； ｌ ２ １＿６２
作 者 简介 ： 成 龙 （ ９６ ） 男 ， 孙 １７ 一 ， 山东 营南 人 ， 研 究 员 ， 士 副 博 研究 生 ， 要从 事 铁 路 噪声 与 振 动 控 制 研 究 。 主
２１ ０
和雷晓 燕 ¨ 则 研 究 了 铁 路 沟 屏 障 不 同 几 何 形 状
Ａ ａｕ 计算 了压 克 力 、 ｂｑ ｓ 金属 铝 和合 成 苯 乙 烯 材料 （Ｐ ） Ｅ Ｓ ３种 不同 的填 充 沟材 料 的 隔振 效果 ， 果 表 结
明硬 质 填 充 材 料 好 于 软 质 材 料 ， 充 沟 的 宽 度 对 软 填
规 律 。分析 认 为 ， 散射 效 果 不 取 决 于 屏 障 的实 际
形状 ， 而仅取 决 于其截 面积 ， 刚性 材料 比软性材 料 能更 大地 减 小表 面波 辐射 。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地屏障是指位于地面上或地下的隔音、减振结构，它的作用是隔绝地面车流振动的传递，从而减小对建筑楼板的振动影响。
本文以地铁作为研究对象，通过有限元分析方法，研究地屏障对建筑楼板在不同荷载作用下的隔振效果。
首先，基于地铁车辆荷载参数，建立了地铁和建筑之间的耦合模型。
模型包括地铁车辆、轨道、地铁隧道、混凝土地屏障和建筑楼板等主要结构部件。
其中，建筑楼板采用钢筋混凝土双向板，厚度为200mm。
地铁隧道采用浅埋结构，深度为10m，宽度为8m；轨道采用国家标准钢轨，模拟地铁列车在轨道上行驶的受力情况。
为了研究地屏障对建筑楼板的隔振效果，采用了频率响应法，模拟了不同荷载作用下的系统振动响应。
考虑了地铁列车速度、轨道限制和土体的影响，分别分析了取向垂直和平行的两种情况。
计算结果表明，采用地屏障可以有效降低地铁振动对建筑楼板的影响，其隔振效果与地层材料的类型、厚度、剪切波速等因素有关。
具体来说，对于取向垂直的情况，在建筑楼板振动主频点处，地屏障的隔振效果约为15dB。
在低频段，地屏障起到了明显的减振作用，振幅下降了70%以上。
而在高频段，隔振效果显著降低，振幅下降约20%。
对于取向平行的情况，在建筑楼板振动主频点处，地屏障的隔振效果约为10dB。
在低频段，相较于垂直方向，地屏障的减振效果略有下降，振幅下降了60-70%。
在高频段，隔振效果也呈现出明显的下降趋势，振幅下降约20-30%。
综上所述，地屏障可以有效降低地铁振动对建筑楼板的影响，取向垂直时隔振效果更为明显。
然而，隔振效果随着频率的变化而发生变化，在高频段隔振效果明显下降，需要采用其他措施予以增强。
此外，地层材料的类型、厚度、剪切波速等因素也会影响隔振效果，需要进一步研究优化地屏障结构设计。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地面列车荷载作用是城市地铁系统中的重要问题，其荷载作用对地铁隧道和地面结构的影响是非常显著的。
而地屏障对建筑楼板的隔振效果分析，也是很多城市地铁系统中需要考虑的问题。
本文将对地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果进行分析，旨在为城市地铁系统的设计和施工提供一定的参考和指导。
一、地面列车荷载作用下地屏障的作用原理地面列车荷载作用是指地铁列车在行驶过程中对地面的荷载作用，主要包括动荷载、静荷载和振动荷载等。
而地屏障是为了减小地面列车荷载对周围建筑物的影响而设置的一种隔离装置。
其作用原理主要包括两个方面：1. 阻隔作用：地屏障能够有效地阻挡地面列车的振动和噪声传播，减小列车荷载对建筑楼板的影响。
2. 能量消散作用：地屏障还能够将列车荷载的能量消散掉，减缓其对建筑楼板的冲击作用，起到一定的隔振效果。
二、地屏障的隔振设计原则在地面列车荷载作用下，地屏障的隔振设计原则主要包括以下几点：1. 基本隔离频率要求：地屏障在设计时要考虑其基本隔离频率，即地屏障自振频率要高于列车运行频率，以达到有效隔离的效果。
2. 结构刚度要求：地屏障的结构刚度要足够，能够承受列车荷载的冲击作用，同时要具备一定的柔性，以实现其隔离、消能的效果。
3. 面积覆盖要求：地屏障要覆盖整个建筑楼板的受力区域，以确保整个楼板受到有效的隔离和保护。
三、地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地屏障对建筑楼板的隔振效果受多种因素的影响，包括地屏障的结构形式、材料特性、坡度和高度等因素。
在地面列车荷载作用下，其对建筑楼板的隔振效果主要体现在以下几个方面：四、地屏障的优化设计思路为了提高地屏障对建筑楼板的隔振效果，可以从以下几个方面进行优化设计：1. 结构形式优化：选择合适的地屏障结构形式，如设置柔性连接装置，增加隔振材料等，以提高其隔振效果。
2. 材料特性优化：选择合适的材料，如橡胶、弹簧钢板等具有良好阻尼特性的材料，以提高其隔振效果。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析1. 引言1.1 研究背景地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析引言随着城市化的发展和交通运输的不断完善，地面列车在城市中的运行已经成为一种常见的现象。
地面列车的行驶会产生较大的振动和噪声，其中振动是对周围建筑物或结构造成影响的重要因素之一。
建筑楼板作为建筑结构的一部分，承受着地面列车荷载传递而来的振动荷载，因而受到其影响。
传统的隔振方法主要包括使用各种隔振结构和隔振材料，但这些方法并不总能有效地减小地面列车荷载对建筑楼板的影响。
研究地屏障在地面列车荷载作用下对建筑楼板的隔振效果成为重要课题。
本文旨在通过对地屏障的隔振原理和对建筑楼板隔振效果的分析，探讨地面列车荷载在楼板结构上的影响，并通过数值模拟方法进行参数分析，从而为建筑结构设计提供参考依据。
1.2 研究目的研究目的旨在通过分析地面列车荷载对建筑楼板的影响，探讨地屏障在隔振方面的作用机理，进而评估地屏障在减轻列车运行对建筑结构振动影响的效果。
具体包括通过数值模拟方法对地屏障的隔振效果进行分析，并对不同参数下的隔振效果进行综合比较和评价。
通过这些研究分析，可以为建筑结构设计和城市轨道交通运行安全提供理论依据，从而优化建筑结构的隔振设计，减小列车运行对周围建筑物造成的振动影响，提高城市轨道交通的安全性和舒适度。
通过研究目的的明确，也有助于为相关领域的后续研究提供参考和借鉴，推动该领域的学术发展和实践应用。
2. 正文2.1 地面列车荷载对建筑楼板的影响1. 水平振动：地面列车荷载会导致建筑楼板受到水平方向的振动影响。
这种振动会在建筑结构中传播，影响建筑物内部设备和人员的正常工作和生活。
特别是在高密度铁路交通区域，列车行驶时的水平振动会对建筑物造成较大影响。
2. 噪音影响：地面列车行驶时，会产生噪音污染，影响周围建筑物的居住和工作环境。
建筑楼板作为建筑结构的一部分，会受到这种噪音影响，影响建筑物内部的舒适性。
黄土地区高速铁路振动衰减特征研究以大西高铁为例
目录
01 一、引言
03 三、研究方法
02 二、大西高铁概述 04 四、研究结果
目录
05 五、结论与建议
07 参考内容
06
六、展望与未来发展 趋势
一、引言
随着高速铁路的快速发展，其引起的环境振动问题日益受到。特别是在黄土地 区，由于其特殊的土质条件和地理环境，高速铁路的振动衰减特性与其它地区 存在显著差异。因此，研究黄土地区高速铁路的振动衰减特征，对于保障铁路 线路的安全运行，降低对周边环境的影响具有重要意义。本次演示以大西高铁 为例，对黄土地区高速铁路的振动衰减特征进行研究。
四、研究结果
通过对大西高铁在黄土地区的实际运营数据进行监测和分析，我们得到了以下 关于振动衰减的特征：
1、在黄土地区，高速铁路的振动衰减表现出明显的频率依赖性。随着频率的 增加，振动衰减逐渐增大。这主要是由于黄土的频率依赖性特性所决定的。
2、运营速度对振动衰减具有显著影响。随着运营速度的提高，振动衰减逐渐 增大。这主要是因为速度的提高导致了轮轨冲击力的增大，进而引起了更大的 振动。
3、距离线路中心的距离对振动衰减具有明显影响。随着距离的增加，振动衰 减逐渐增大。这主要是因为距离的增加导致了振源能量的分散，进而减弱了振 动的强度。
4、轨道类型对振动衰减具有重要影响。相较于传统轨道，无砟轨道具有更小 的振动衰减。这主要是因为无砟轨道具有更高的刚度和更好的隔振性能。
五、结论与建议
沉降控制技术概述
湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降控制技术主要包括：强夯法、挤密法、预浸 水法、桩基法和垫层法等。其中，强夯法和挤密法主要通过增强土体密度和稳 定性来降低沉降量；预浸水法通过预先湿润黄土，改善其工程性质，降低沉降 量；桩基法通过增加桩基础承载力，减小沉降量；垫层法通过铺设一定厚度的 垫层，提高地基承载力，降低沉降量。这些方法在具体的工程实践中具有一定 的应用前景和未来发展方向。
轨道交通系统对周围环境的振动影响
轨道交通系统对周围环境的振动影响随着我国人民生活水平的提高，轨道交通系统对四周环境及接近建筑物的振动影响越来越引起人们的关注，并且随着我国城市轻轨交通系统的兴建，使环境振动污染的问题更加突出。
本文对此问题进行了系统的综述，并提出了削减建筑物振动的措施。
一、引言在欧美等西方发达国家，轨道交通系统引起的振动对四周环境的影响早已引起人们的留意，并且把振动列为七大环境公害之一【1】。
而在我国，随着经济的发展和人们生活水平的提高，振动问题也引起了一些专家学者的留意。
振动试验表明，振动对于居住在铁路线四周的居民的影响特别大，并且危害人们的身心健康，当振动加速度达65dB时，对睡觉有稍微影响;振动加速度达到69dB时，全部轻睡的人将被惊醒;振动加速度达到74dB 时，除酣睡的人，一般状况下，其他人将惊醒【2】。
铁道部劳动卫生研究所通过对我国几个典型城市的铁路环境振动的现场实测，考察了铁路沿线居民区受列车运行引起的环境振动污染现状，测试结果表明，离轨道中心线30m之内区域的振级大部分接近80dB。
这样高的振级将极大地影响铁路沿线居民的日常生活及身心健康。
因此，着手研究振动污染规律、振动产生的原因、振动传播途径及掌握方法具有特别重要的意义。
在我国，随着现代化的进行，交通系统大规模发展的趋势极为快速。
由于城市轨道交通系统(包括地下铁道和城市高架轻轨)具有运量大、速度快、安全牢靠、对环境污染少、不占用一般道路等优点，已成为解决城市交通拥挤和削减污染的一种有效手段。
国内已经拥有和正在建设的地下铁道系统的城市越来越多，而且不少城市还在筹建轻轨交通系统。
近年来在城市交通系统建设中，对于振动可能影响环境和周边建筑物内居民生活和工作的问题也进行了预估。
如拟议中的西直门至颐和园轻轨快速交通系统可能对四周文化和科研机构产生的振动和噪声影响、地铁南北中轴线可能对故宫等古建筑的振动影响。
为此，Y市地铁总公司、Y 市城建设计院、Y市环境保护局、北方交通大学、铁道部科学研究院等单位已经开头结合X市、X市等一些大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动的工程实际进行研究，发表了有关地铁、轻轨车辆作用下隧道及高架桥梁的振动、振动波的传播及其对四周环境和建筑物影响的初步研究成果。
铁道工程中环境监测技术的应用
铁道工程中环境监测技术的应用在现代社会的发展进程中，铁道工程作为重要的基础设施建设项目，对于促进经济增长、加强地区间的联系以及提高人们的出行便利性发挥着不可或缺的作用。
然而，铁道工程的建设和运营不可避免地会对周边环境产生一定的影响。
为了实现可持续发展，保护环境的生态平衡，环境监测技术在铁道工程中的应用显得尤为重要。
一、铁道工程对环境的影响铁道工程的建设和运营过程涉及到诸多环节，如线路规划、路基建设、桥梁架设、隧道挖掘以及列车运行等，这些环节都会对周边环境造成不同程度的影响。
在建设阶段，大规模的土地开发、土方挖掘和填方作业可能导致植被破坏、水土流失以及地形地貌的改变。
施工过程中的噪音、扬尘和废弃物排放会对周边的空气质量、声环境和土壤质量产生负面影响。
此外，桥梁和隧道的建设可能会影响地下水资源的分布和流动，对周边的水系造成干扰。
在运营阶段，列车的频繁运行会产生噪音和振动，对沿线居民的生活和工作造成干扰。
同时，铁路沿线的电磁辐射也可能对周边的电子设备和生物健康产生一定的影响。
另外，铁路运输过程中的废气排放和危险品泄漏等风险也不容忽视。
二、环境监测技术在铁道工程中的重要性环境监测技术在铁道工程中的应用具有重要的意义。
首先，通过对环境参数的实时监测和数据收集，可以及时了解铁道工程建设和运营过程中对环境造成的影响程度和范围，为制定有效的环境保护措施提供科学依据。
其次，环境监测可以帮助评估环境保护措施的效果，及时发现问题并进行调整和改进。
此外，环境监测数据还可以为铁道工程的规划和设计提供参考，使其在满足交通运输需求的同时，最大程度地减少对环境的破坏。
三、铁道工程中常用的环境监测技术1、噪声监测技术噪声是铁道工程中常见的环境影响因素之一。
常用的噪声监测技术包括声级计测量、频谱分析和噪声地图绘制等。
声级计可以实时测量噪声的强度，频谱分析则能够帮助了解噪声的频率组成，而噪声地图则可以直观地展示噪声在空间上的分布情况，为制定降噪措施提供依据。
《隔振沟减缓列车运行对地连墙扰动的作用机理及方案研究》范文
《隔振沟减缓列车运行对地连墙扰动的作用机理及方案研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速，地铁、轻轨等轨道交通的蓬勃发展，列车运行对周边环境的影响逐渐成为研究的热点。
其中，列车运行对地连墙的振动扰动问题尤为突出，不仅影响建筑物的使用寿命和安全性，还可能对周边居民的生活造成不便。
隔振沟作为一种有效的减振措施，其作用机理及实施方案的研究显得尤为重要。
本文将重点探讨隔振沟减缓列车运行对地连墙扰动的作用机理及方案研究。
二、隔振沟的作用机理隔振沟是一种通过在地表设置一定深度的沟槽，利用沟槽内填充的减振材料，将列车运行产生的振动与地连墙进行隔离，从而达到减缓振动扰动的目的。
其作用机理主要表现在以下几个方面：1. 隔离作用：隔振沟通过在列车轨道与地连墙之间设置一道屏障，将振动能量进行隔离，降低振动能量的传递效率。
2. 耗能作用：沟槽内填充的减振材料具有较好的耗能性能，能够将振动能量转化为热能等其他形式的能量，从而减少振动能量的传递。
3. 改善土体动力特性：隔振沟的开设能够改变土体的动力特性，使土体在振动作用下产生更为均匀的应力分布，从而降低土体的振动响应。
三、隔振沟的方案研究针对隔振沟的减振效果，我们提出以下实施方案：1. 沟槽尺寸设计：根据实际工程需求和地质条件，合理设计沟槽的尺寸。
包括沟槽的深度、宽度以及沟槽内填充材料的类型和厚度等。
2. 减振材料选择：选择具有较好耗能性能的减振材料，如橡胶、泡沫材料等。
同时，考虑材料的环保性、耐久性等因素。
3. 施工工艺研究：针对隔振沟的施工工艺进行深入研究，确保施工过程的顺利进行和施工质量。
包括沟槽的开挖、减振材料的填充、沟槽的回填等。
4. 监测与评估：在实施隔振沟后，对减振效果进行实时监测与评估。
通过对比实施前后的振动数据，分析隔振沟的减振效果及存在的问题，为后续优化提供依据。
四、实例分析以某地铁线路为例，分析隔振沟的实际应用效果。
通过在地表设置隔振沟，并填充适当的减振材料，有效降低了列车运行对地连墙的振动扰动。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下，地屏障可以起到一定的隔振效果，减小列车震动对建筑楼板的影响。
本文将分析地屏障对建筑楼板的隔振效果。
地屏障可以对列车震动进行有效的分离和隔离。
地屏障通常采用不同的隔振材料进行构造，这些材料可以有效地吸收和分散列车震动的能量，从而减小震动传入建筑楼板的强度。
地屏障还可以通过调整其结构形式，包括布置形式、质量等，达到更好的隔振效果。
地屏障可以通过改变列车震动传递途径来减小震动对建筑楼板的作用。
地屏障可以设置在列车行进轨道两侧，形成一种“缓冲带”，从而分隔列车震动和建筑楼板之间的直接接触。
这种缓冲带可以减小震动传递的路径长度，减少传递的震动能量，降低震动对建筑楼板的影响。
地屏障可以通过调整其固有频率来影响列车震动的传递。
地屏障具有一定的质量和刚度特性，这使得它们有固有的振动频率。
如果地屏障的固有频率与列车震动的频率相巧妙地匹配，那么地屏障可以通过共振效果来吸收和消散列车震动的能量，从而减小其对建筑楼板的作用。
在设计和选择地屏障时，需要注意匹配地屏障的固有频率和列车震动的频率。
地屏障的隔振效果还受到一些其他因素的影响。
地屏障的安装方式、材料的选择和性能、地面的水平度等都会对其隔振效果产生影响，设计和施工时需要综合考虑这些因素。
地面列车荷载作用下，地屏障可以起到一定的隔振效果，减小列车震动对建筑楼板的影响。
在设计和选择地屏障时，需要考虑其结构形式、质量、固有频率等因素，以达到最佳的隔振效果。
还需要综合考虑其他因素的影响，确保地屏障的性能和隔振效果符合设计要求。
地铁运行下环境隔振措施研究
地铁运行下环境隔振措施研究随着城市化进程的加快，地铁作为城市公共交通体系的一种重要形式，已深受人们的青睐，逐渐成为人们出行的首选。
然而，由于地铁行车时产生的振动和噪音等环境污染问题，不仅影响了乘客的体验，而且对地铁建筑物和周边环境也带来了很大的损害。
因此，采取必要的隔振措施已成为保证地铁运行环境卫生的关键问题之一。
本文将就地铁运行环境隔振措施研究进行探讨。
一、地铁运行环境隔振的必要性地铁运行时，由于列车运动所产生的机械振动会传递到地面，引起地基的动态应力，进而影响地下建筑结构和地表的土地利用，严重时甚至威胁到人类的安全。
与此相伴随的是，地铁行车时还会产生噪声，噪声污染不仅给周边居民带来困扰，而且还会对当地的环境和生态造成损害。
因此，采取必要的隔振措施对于保证地铁的稳定运行、减少环境污染，以及保护周边居民的健康，都具有至关重要的作用。
二、地铁运行环境隔振的现有研究成果为了消除地铁运行时产生的环境振动和噪声，国内外学者已经开展了广泛的研究。
在隔振理论方面，国内外学者主要研究了经典单自由度隔振器、非线性隔振器和多自由度隔振器等几种隔振理论。
其中，多自由度隔振理论因具有一定的通用性和优越的隔振性能，成为当前研究的热点。
此外，还有一些学者针对不同的地铁环境振动问题，提出了不同的隔振方案，如基础隔振、隔振墙和隔振板等。
三、地铁运行环境隔振的措施及效果根据上述研究成果，下面将探讨几种较为常见的隔振措施及其效果。
1.基础隔振基础是地铁建筑物的重要组成部分，地铁运行时产生的振动就是通过地铁建筑物的基础向周边传播的。
因此，采用基础隔振措施将能有效地隔离地铁建筑物和周边环境，降低环境振动和噪声。
常见的基础隔振方案有：弹性地基隔振、空气弹簧隔振、橡胶支座隔振等。
目前，国内外已有许多地铁项目采用基础隔振措施，如日本、韩国、法国、德国等。
2.隔振墙隔振墙是利用一定的物理隔离方式，将环境振动或噪声从地铁周边隔离开。
根据不同的隔振墙材料和结构形式，隔振墙的效果也不同。
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。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析1. 引言1.1 研究背景地铁交通系统在城市交通中起着至关重要的作用，然而地面列车的行驶过程会带来一定的振动和噪声污染，对周围建筑物造成影响。
建筑楼板是承载建筑物自身荷载以及外部荷载的重要构件，其受地面列车荷载影响的振动问题备受关注。
为了进一步了解地屏障在地面列车荷载作用下对建筑楼板的隔振效果，有必要对地屏障的设计参数、影响因素以及其在实验和数值模拟中的应用进行深入研究。
通过对地屏障对建筑楼板隔振效果的分析，可以为建筑结构设计和工程实践提供重要的理论参考和指导。
【2000字】1.2 研究目的研究目的是通过分析地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果，揭示地屏障在减缓列车振动传播到建筑结构中的传递过程中所起到的作用机理。
通过深入研究地屏障的设计参数和影响因素，探讨地屏障对建筑楼板隔振效果的影响规律，为提高建筑结构的抗震性能提供理论依据。
通过实验研究和数值模拟分析地屏障隔振效果，验证地屏障设计的可行性和有效性，为工程实践提供可靠的建议和指导。
最终目的是为了明确地屏障对建筑楼板隔振效果的改善作用，为设计更加合理的地屏障以减轻地面列车荷载对建筑楼板的影响提供科学依据，进一步优化地屏障的设计方案，从而提高建筑结构的安全性和稳定性。
1.3 研究意义地面列车荷载作用下，建筑楼板的隔振效果一直是建筑结构工程领域中的一个重要问题。
随着城市轨道交通的发展和普及，地铁、轻轨等地面列车运营对周围建筑结构的影响日益凸显。
建筑楼板在地面列车荷载作用下会受到振动和噪声的影响，进而影响建筑物的使用舒适性和安全性。
研究地屏障对建筑楼板的隔振效果具有重要的实际意义。
通过深入探究地屏障在隔振效果中的作用机理，分析地屏障的设计参数与影响因素，进行实验研究和数值模拟分析，可以为建筑工程领域提供有效的理论参考和技术支持。
合理设计和改进地屏障可以有效减轻地面列车荷载对建筑楼板的影响，提高建筑结构的抗震性能，进一步促进城市建筑结构的可持续发展和安全性。
铁路路基填充屏障隔振效果的模型试验研究
１ 试 验 概 况
１ ． １ 试 验 箱 制 作
模 型 试 验 箱 体 长 ×宽 ×高 为 ２ ｍ ×１ ． ５ ｍ×
１ ． ５ ｍ， 由铁 板 与角钢 焊 接 而成 ， 放 置 于学 校 结 构 厂 房 内， 周 围环境 安静 ， 可 使 试 验不 受行 车 、 施 工 等 外 界 振 动 干扰 。为 使 试 验 结 果 仅 受 可控 制 的 单 一 因 素 影 响
１ ． ２ 试 验 设 备
基金项 目： 张 家 口市 科 技 局科 技计 划 （ １ ５ １ １ ０ ７ ４ Ｂ） ； 河 北 省 青 年 拔 尖 人 才
‘
试 验设 备采 用北 京波 普世 纪科技 发 展有 限公 司生 产 的 ＷＳ — Ｚ ３ ０型 振 动 台控 制 系 统 ， 主要 包 括 激振 系统 和数据 采 集系统 ２部 分 。模 型试验设 备 见 图 １ 。
的反射 较 小 ， 为无屏 障 时的 ０ ． ７ ４倍 。
关 键 词 铁 路 路 基 ； 填充 屏 障隔振 ； 模 型试验 ； 填 充屏 障 ； 振 动 波 中 图分 类 号 Ｔ Ｕ ４ ３ ５ ； Ｕ ４ １ ６ ． １ 文献标 识 码 Ａ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ — １ ９ ９ ５ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ３ ６
效 果 的影 响 。
影响， 试 验箱 内部 填充 过 ５ ｌ ｒ ｌ ｍ 网筛 的均 匀 粉 质 黏 土 ， 并 分层击 实 。为减 小试 验箱 四周 壁及 底部 对振 动波 的
反 射作 用 ， 使 模型 试验 更能 反 映实际 工况 ， 试验 箱底 部
设置 １ ０ ０ ｍ ｍ厚 挤 塑 式 聚 苯 乙烯 板 ， 四周 设 置 ５ ０ ｍｍ
兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究
兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究兰州黄土地区高速铁路路堤地段环境振动研究近年来，随着经济的快速发展和交通运输的不断完善，高速铁路的建设在我国得到了迅猛的推进。
然而，由于黄土地区特有的地质条件，高速铁路路堤地段的环境振动问题成为了一个亟待解决的重要问题。
兰州地区位于中国西北地区，处于黄土高原的中部，土地资源丰富，但同时也面临着地质灾害的风险。
由于地下水位高、土壤膨胀性强、土壤侵蚀严重等因素，黄土地区的地基条件较差，地震、滑坡等地质灾害频发。
在这样的地质环境下建设高速铁路，必定会对周围的环境产生一定的振动影响。
为了研究兰州黄土地区高速铁路路堤地段的环境振动问题，首先需要了解黄土地区地质条件的特点以及其与振动的关系。
黄土地区的土壤主要由黏土和粘聚土组成，其颗粒粒径较细、粘聚力较大，具有较高的含水量和较低的抗剪强度。
这种土壤在受到振动荷载作用时，易发生液化、塑性变形等现象，从而引发地基沉陷、房屋破坏等问题。
接下来，需要进行现场的振动测试和监测，以获取具体的振动数据和参数。
利用现代化的振动测试仪器和技术，可以对路堤地段的振动情况进行全面的监测和记录。
同时，还需要考虑到振动波的传播规律，研究振动在不同类型土壤中的传播特性，并对振动的影响范围和程度进行评估。
在振动研究的基础上，可以进一步进行振动对环境的影响评价。
以周边居民区为例，可以通过实地调查和问卷调查的方式，了解居民对振动问题的感知和反应。
同时，还需考虑到振动对房屋、桥梁等工程设施造成的影响，评估振动对周边区域的影响范围和强度。
最后，在振动问题的基础上，可以提出相应的对策和措施。
对于高速铁路的设计和施工，可以采取一系列的措施，如减少地震波对土壤的激励、采用适当的结构抗震设计、加强路基的排水和固结处理等，以降低振动对周边环境的影响。
此外，还可以加强对周边黄土地区的环境监测，及时发现和处理地质灾害隐患，减少振动引发的环境问题。
总之，兰州黄土地区高速铁路路堤地段的环境振动问题是一个复杂而重要的课题。
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2009年1月第1期(总124) 铁 道 工 程 学 报JOURNAL OF RA I L WAY E NGI N EER I N G S OC I ETY Jan 2009NO.1(Ser .124) Ξ 收稿日期:2008-10-06 基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2007CB416607);江西省教育厅青年科学基金项目(GJJ09510);华东交通大学校立科研基金资助(07GZ01)ΞΞ作者简介:罗锟,1978年出生,男,助教。
文章编号:1006-2106(2009)01-0001-06地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究Ξ罗 锟ΞΞ 雷晓燕 刘庆杰(华东交通大学, 南昌330013)摘要:研究目的:京津城际铁路正式运营标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。
随着铁路运行速度的提高,铁路沿线环境振动问题日益突显,因此,如何缓解由高速铁路所带来的环境振动影响,提高沿线居民生产生活质量,是目前迫切需要研究的课题。
研究结论:本文通过建立车辆—轨道—路基—大地和大地—隔振屏障耦合振动模型,运用ANSYS 大型有限元通用软件对5种地屏障,即空沟、夹心墙、刚性墙、排桩和三排蜂窝桩的隔振效果进行了研究。
结果表明:三排蜂窝桩减振效果可达15d B 左右、空沟为6～8d B 左右、夹心墙、刚性墙和三排桩为5d B 左右。
关键词:高速铁路;大地振动;屏障;隔振中图分类号:U216.9 文献标识码:AResearch on the Appli cati on of Ground Barr i er i n Reduc i n g the Vi brati onAlong Hi gh -speed Ra ilwayL U O Kun,L E I X i a o -yan,L I U Q i n g -ji e(East China J iaot ong University,Nanchang,J iangxi 330013,China )Abstract:Research purposes:Operati on of Beijing -Tianjin intercity rail w ay indicates that the "H igh -s peed era"has come t o China .However,with the increase of the train s peed,the envir onmental vibrati on al ong the rail w ays has become more seri ous .Theref ore,it is urgent t o do the study on how t o reduce the vibrati on caused by high -s peed rail w ay for the pur pose i m p r oving the life quality of the peop le living al ong the rail w ay .Research conclusi on s:By means of establishing models of the vehicle -track -r oadbed -gr ound coup ling syste m and the gr ound -barrier coup ling system ,the studies have been done on the vibrati on is olati on effects of five barriers,i .e .,open trench,in -filled trench,stiff trench,p iles and three -r ows of honeycomb W I B ,with the universal finite -ele ment s oft w are ANSYS .The results show that 15d B vibrati on can be reduced by using three -r ows of the honeycomb W I B ,reducing 6-8d B vibrati on by open trench and reducing 5d B vibrati on by in -filled trench,stiff trench and three -r ows of the p iles res pectively .Key words:high -s peed rail w ay;gr ound vibrati on;barrier;vibrati on is olati on 2008年8月1日,时速350k m 的京津城际铁路正式通车运营,这标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。
高速铁路在给人民生活带来种种便利的同时,其运行时产生的大地振动对沿线居民生活环境和工作环境的影响,已经引起了公众的普遍关注,国际上也已经将其列为7大环境公害之一[1-2]。
铁道部劳动卫生研究所对我国几个典型城市的铁路环境振动进行了现场实测,结果表明,距离轨道中心线30m 之内区域的振级,大部分接近80d B 。
因此,在我国铁路大发展的同时,对铁路引起的环境振动控制问题展开研究具有重要意义。
1 铁路环境隔振的主要方法在治理由列车诱发的大地振动时一般采用屏障隔振技术,即在振源与被保护的对象之间设置一道隔振屏障,以阻断波能的传播。
屏障隔振的方式主要有沟屏障(图1a )、排桩(图1b )和波阻块(W I B )(图1c )等3种措施。
图1 屏障隔振示意图2 屏障隔振机理运行的列车与轨道相互作用产生振动,振动主要以表面波的形式在大地表面传播。
在线路与建筑物之间设置隔振屏障,可以阻隔振动传播的路径,从而起到隔振的作用。
振波受到屏障的阻隔,仍然会有一部分能量通过各种途径传播到屏障后面的区域,地屏障的隔振效果主要是由这些透过能量的大小所决定。
透过屏障的能量越大,则屏障效果越差,反之,则屏障效果越好。
表面波穿透屏障的主要路径主要有:绕射、透射和散射,如图2所示。
图2 屏障隔振原理示意图2.1 绕射波表面波的能量主要集中在地表面一定深度内,以圆柱面的形式向周围传播。
当地屏障的深度小于这一深度时,就会有一部分能量绕过屏障向远处传播。
绕射波的大小取决于屏障的设置深度、位置、大地参数和振波的频率。
一般振波频率越低,表面波波长越长,需要设置的屏障深度也就越深。
2.2 透射波振波从一种介质传播到另一种介质,一部分能量会反射回去,另一部分能量会穿透界面,穿透界面的波2 铁 道 工 程 学 报2009年1月就是透射波。
透射波的能量主要取决于屏障的材料和屏障结构布置。
2.3 散射波非连续屏障(排桩等)的基本隔振机理就是散射。
散射的效果主要取决于桩径与桩间的距离。
3 屏障隔振效果分析为了计算高速铁路诱发的环境振动问题,分别建立车辆—轨道—路基—大地耦合系统和大地—屏障耦合系统2个振动计算子模型,通过第1个子模型计算车辆通过时轨道对大地的作用力,将计算所得作用力加到第2个子模型上,得出铁路附近地面的振动响应,从而对隔振屏障的隔振效果进行评价。
第1个子模型根据文献[3]中的理论,考虑轨道不平顺的影响,计算出列车通过时轨道对大地的作用力及作用力频谱,如图3所示。
图3 轨道对大地的作用力及作用力频谱图 第2个子模型使用大型有限元分析软件ANSYS,建立大地—隔振屏障耦合系统振动分析有限元模型,采用瞬态动力分析求解地面响应。
3.1 振动传播场地主要地质参数[4]作为应用实例,现选取北京某铁路工程为研究对象,建立大地有限元模型,有效模拟振波在大地中的传播与衰减,该工程地质参数如下:(1)地面共分5层,由上至下的厚度和剪切波速分别为:0～-5m,Vs=178m/s;-5～-15m,V s= 223m/s;-15～-23m,V s=285m/s(粉质粘土); -23m以下,V s=350m/s;(2)重度λ=1.9t/m3;泊松比μ=0.33,土的阻尼比0.05;(3)地面脉动的卓越周期频率为2.83Hz,卓越周期为0.35s,地面最大速度幅值为(0.18～3.03)×10-5m/s;(4)场地地下水位于-2.2～-5.5m,地下水对混凝土无腐蚀作用。
3.2 沟屏障隔振效果分析3.2.1 屏障方案为了研究不同沟屏障的隔振效果,选用以下方案进行建模分析:(1)空沟:深度H=15m,宽度D=2m。
(2)刚性墙:深度H=15m,宽度D=3.5m,材料为C20混凝土。
(3)夹心墙:深度H=15m,宽度D=4m,材料为C20混凝土,夹心层厚度h=600mm,夹心材料为泡沫塑料。
3.2.2 计算模型由于此3种屏障为连续隔振屏障,可以按照平面应变模型进行计算,几何尺寸为:长120m×宽80m。
在ANSYS软件中,有限元模型中采用平面矩形单元p lane42划分网格,网格边长为0.5m,单元数为38280,节点数为38711,右边界和底边界采用固接方式,左边界采用对称边界。
图4、图5分别为空沟、填充沟(刚性墙、夹心墙)的计算模型图。
图4 空沟有限元模型图5 填充沟(刚性墙、夹心墙)有限元模型3第1期罗 锟 雷晓燕 刘庆杰:地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究3.2.3 计算结果当沟屏障设置于距离振源20m 处时,计算结果如图6和图7所示。
图6为沟屏障设置前后振动等级对比,图7为不同沟屏障隔振效果对比。
图6 沟屏障设置前后振动等级对比图图7 不同沟屏障隔振效果对比图从图中可以看出,3种屏障中空沟的隔振效果最好,夹心墙次之,刚性墙最差。
空沟在20～100m 的范围内效果较为稳定,隔振效果平均6～8d B 。
夹心墙在墙后10m 的范围内有超过5d B 的隔振效果,10m 之后隔振效果逐渐减弱,平均1～3dB 。
刚性墙的隔振规律与夹心墙相似,但效果比前者差1d B 左右,在距离振源80m 处,振动甚至出现了放大。
当沟屏障设置于距离振源30m 处时,计算结果如图8和图9所示。
图8为沟屏障设置前后振动等级对比,图9为不同沟屏障隔振效果对比。
图8 沟屏障设置前后振动等级对比图图9 不同沟屏障隔振效果对比图从图中可以看出,各屏障隔振效果的规律与屏障设置在20m 处工况基本一致,只是效果较前一工况差2d B 左右。
3.3 排桩隔振效果分析3.3.1 计算模型计算模型采用三维模型,长96m ,宽127.32m ,深60m 。
排桩系统参数如表1所示。