基于ANSYS的地铁列车运行对周围环境的振动分析

以苏州地铁2号线盘蠡路站—新家桥站区间为研究对象,根据加速度测试报告和分析列车运行时的振动,做出隧道-土体的动力性态以及对土体和周围建筑的动力响应.通过ANSYS建立上部结构和该路段下穿的土体模型,垂直射入实测道床振动加速度激励.根据有限元模拟的数值方法得出隧道壁相应控制点的加速度响应并与现场实测结果进行比较,表明控制点的实测与模拟具有一定的吻合度;将经土体作用后的地铁波作为荷载输入到上部结构中,分析地铁列车产生的振动对上部结构的影响,对列车产生的振动响应和采取相关隔振措施具有一定的参考意义.     

地铁所致成都博物馆振动全过程性能化研究

列车运行引起的振动通过周围地层传播,会引起附近地下结构以及邻近建筑物的二次振动,从而对建筑物的使用性能产生影响。以成都博物馆为背景,结合相关参数建立"隧道-周围土体-结构底板-上部结构"整体有限元分析模型,计算博物馆的振动响应,结合振动控制标准对分析结果进行评价并与实测结果对比,定量分析结构的振动响应。分析结果表明:博物馆建筑物地上部分及地下部分的振级和竖、横向加速度峰值,与实测结果基本吻合,均满足振动控制标准;靠近隧道侧结构设置跨度33 m悬挑区,增长了传播路径,具有良好的减振效果。     

弹簧浮置板减振措施对地铁下穿不同结构建筑物振动影响实测及分析

不同结构形式对地铁振动的响应不同,文中通过现场振动测试,对比分析了地铁轨道在弹簧浮置板减振措施下,地铁运行时地铁站台和下穿建筑物的振动响应。通过分析超高层建筑桩筏基础和低层建筑筏板基础的振动响应,总结出了不同基础形式和上部结构的减振效果。结果表明桩筏基础对减小地铁振动产生的竖向加速度有较好的效果,优于筏板基础,通过1/3倍频程分析法得到的两种结构下产生的环境振动均小于标准规定的噪声限值。     

地铁列车运行振动对车站及上部建筑沉降影响数值模拟研究

地铁列车运行振动可能会造成地铁车站及上部建筑发生不均匀沉降,从而导致地铁车站及上部建筑发生开裂,引发安全隐患。采用MIDAS GTS软件构建地铁车站数值计算模型;导入FLAC3D软件计算地铁列车运行振动对地铁车站及上部建筑造成的沉降;通过分析沉降位移曲线的特征,得出地铁列车运行振动对地铁车站及上部建筑沉降的影响。研究结果对地铁的运营和维护具有意义。     

隔振垫在TOD建筑振动及二次辐射噪声控制中的应用研究

双凤桥TOD(transit-oriented development)项目受邻近既有地铁线路运行的振动作用,对建筑物振动及室内二次辐射噪声造成不利影响。通过现场振动实测,得到振源及地表的振动数据,利用实测数据验证“轨道-隧道-土层-建筑物”三维有限元模型。模型预测结果表明,所有楼层的最大Z振级指标均满足标准要求;各楼层室内二次辐射噪声均超过标准限值。针对超标情况,采用一种新的建筑隔振技术——建筑物基底隔振垫层后,所有预测点的振动和二次辐射噪声均满足相关标准限值要求。     

地铁隧道开挖爆破对地表建筑物的振动影响

在对地铁隧道开挖时的爆破地震效应和参数分析的基础上,针对地面建筑结构对爆破振动的响应进行了理论分析.通过对深圳地铁隧道开挖爆破在地面产生的爆破地震波的现场监测和分析,得到了爆破振动在地表建筑物中产生的质点振动速度和频率等参数,拟合出了振动速度、药量大小与爆源距离之间关系式.研究结果表明,在近地表的地铁隧道爆破产生的振动频率远大于天然地震的频率,一般在100~150 Hz,这对地面建筑结构的安全是有利的,以爆破振动速度标准作为地面建筑物的安全判据是合理和可行的.     

地铁振动对邻近砖混结构住宅影响研究

以北京地铁沿线附近某砖混结构住宅作为监测对象,在建筑物各层布置传感器,监测地铁通过时建筑物的振动加速度,对监测数据在时域和频域范围内进行分析。建立隧道-土层-建筑物的三维有限元模型,研究砖混结构住宅的振动响应。研究表明:地铁运行引起邻近砖混结构的振动以竖向为主,振动主要集中在40～80Hz,随着房屋高度的增加低频振动影响逐渐显现。砖混住宅各层加速度监测结果与数值模拟结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。通过对多种工况下地铁运行引起的邻近砖混结构住宅的振动响应的研究,明确了近接距离、土层性质和隧道埋深对砖混结构住宅振级水平的影响规律,为地铁沿线建筑物的改造及规划提供了参考。     

地铁振动对邻近砖混结构住宅影响研究#br#

以北京地铁沿线附近某砖混结构住宅作为监测对象,在建筑物各层布置传感器,监测地铁通过时建筑物的振动加速度,对监测数据在时域和频域范围内进行分析。建立隧道-土层-建筑物的三维有限元模型,研究砖混结构住宅的振动响应。研究表明：地铁运行引起邻近砖混结构的振动以竖向为主,振动主要集中在40~80Hz,随着房屋高度的增加低频振动影响逐渐显现。砖混住宅各层加速度监测结果与数值模拟结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。通过对多种工况下地铁运行引起的邻近砖混结构住宅的振动响应的研究,明确了近接距离、土层性质和隧道埋深对砖混结构住宅振级水平的影响规律,为地铁沿线建筑物的改造及规划提供了参考。     

地铁环境下已建建筑的隔振研究

通过实测得到地铁运行引起某建筑物楼板的振动加速度,利用ANSYS有限元分析软件建立碟簧隔振支座以及上部结构的层间剪切模型,通过对比隔振前后结构的效应,分析碟簧隔振支座的隔振效果.研究表明设置碟簧支座可使上部建筑的竖向加速度明显减少.由此可见,在建筑物底部设置碟簧隔振支座具有显著的隔振效果.     

地铁车辆段上盖建筑车致振动试验

为了研究地铁车辆段上盖建筑车致振动机理,对杭州某地铁车辆段试车线上盖建筑的振动进行了试验研究。基于环境激励分析了上盖建筑楼板的动力特性,研究了不同车速下地铁车辆段上盖建筑的车致振动特性和传播规律,结合中国环境振动评价标准对建筑物室内的振动舒适度进行了评价。结果表明:上盖建筑楼板一阶频率在28～46 Hz之间,阻尼比为0.3%～1%; 上盖建筑物的车致振动主要分布于0～140 Hz之间,10～25 Hz以内的低频振动表现为结构的整体振动,沿层高有放大的趋势,不同车速下楼板振动频率分布类似,都主要集中在楼板的自振频率附近; 随列车加载车速的降低,地铁上盖建筑中的整体振动强度呈下降趋势,部分楼板的最大Z振级及分频振级均出现“反弹”现象; 试车线列车以超过35 km·h^-1的车速运行时上盖建筑中楼板的实测最大Z振级超过了标准限值,为保证试车线列车功能同时提高上盖建筑的振动舒适度,有必要在已有轨道减振的基础上对上盖建筑物进一步采取减振隔振措施。     

竖向基础隔振模型建筑在地铁激励下的振动响应研究北大核心CSCD

为研究采用竖向基础隔振技术的建筑在地铁激励下的响应,在上海地铁某线路隧道正上方制作了一个两层砖混结构房屋模型,采用橡胶支座与叠层橡胶滑板支座并联作为隔振层。建立了该房屋模型的有限元模型,通过不同型号和不同数量隔振支座的组合来改变隔振频率,以不同隔振工况下的实测基底振动加速度记录为输入激励,计算了结构在时域内的响应。将结构的时域响应转换为振动加速度级,评价了不同隔振频率的隔振效果,并与实测结果进行了比较。研究表明,建立的有限元模型能够较真实地反映地铁激励下基础隔振建筑物的振动响应,能够对地铁激励下拟建建筑的振动进行预测,为其隔振设计提供理论依据。     

轨道交通致建筑物振动的相关规范比较研究

中国目前与地铁运行引起的建筑物室内环境振动相关的规范和标准约有十余种,国外也有多种针对人体全身振动的相关规范。各规范和标准针对城市轨道交通引起的环境振动提出了严格和详细的要求,包括环境振动的测量方法、评价量的计算方法和适用条件及城市各类区域的振级评价量限值。但各规范和标准在上述各方面存在差异,给工程应用带来一定程度的混乱。首先梳理了不同规范和标准中测量方法、评价量和限值的异同,再通过MATLAB程序试算道路交通及城市轨道交通引起的建筑物内楼板中央的垂向振动加速度时程,比较不同规范和标准对环境振动要求的严格程度和适用范围,最后提出一些针对现有规范和标准的改进建议。     

轨道交通致建筑物振动的相关规范比较研究北大核心CSCD

中国目前与地铁运行引起的建筑物室内环境振动相关的规范和标准约有十余种,国外也有多种针对人体全身振动的相关规范。各规范和标准针对城市轨道交通引起的环境振动提出了严格和详细的要求,包括环境振动的测量方法、评价量的计算方法和适用条件及城市各类区域的振级评价量限值。但各规范和标准在上述各方面存在差异,给工程应用带来一定程度的混乱。首先梳理了不同规范和标准中测量方法、评价量和限值的异同,再通过MATLAB程序试算道路交通及城市轨道交通引起的建筑物内楼板中央的垂向振动加速度时程,比较不同规范和标准对环境振动要求的严格程度和适用范围,最后提出一些针对现有规范和标准的改进建议。     

地铁叠落区间穿越底层框架-砌体结构建筑物施工变形特性研究

以长春某典型工程为例，应用现场检测与数值计算相结合的方法，研究了地铁叠落区间施工过程中，上方底层框架-砌体结构建筑物的变形特性。底层框架-砌体结构建筑物为“上柔下刚”结构体系，可通过对建筑物独立基础沉降量及差异沉降的分析，了解上部砌体结构与底层框架结构的变形特性；地铁叠落区间施工过程中，建筑物沉降受上部盾构隧道施工影响较大，而受下部盾构隧道施工影响较小；地铁叠落区间穿越底层框架-砌体结构建筑物施工过程中，采用先施工下方盾构隧道，后施工上方盾构隧道的施工顺序可有效控制上方建筑物的沉降量及差异沉降，减少对底层框架-砌体结构建筑物的影响。     

地铁邻近超高层建筑振动响应及减振降噪研究

地铁运行引起的邻近建筑振动和二次辐射噪声对人们生活和工作有重要影响。以某邻近地铁拟建超高层建筑为背景,利用MIDAS GTS NX建立隧道-土体-建筑物的3维有限元数值模型,分析地铁荷载下建筑物各楼层的竖向振动和二次辐射噪声特性,结合建筑基坑围护结构提出地下连续墙加深+嵌固段外贴橡胶层、肥槽回填减振耗能材料、基底铺设PVC减振垫层的组合措施,并研究其减振降噪特性。结果表明：建筑各楼层的振动和二次辐射噪声呈现“两端大、中间小”的分布趋势。组合措施能有效减小地铁邻近建筑物的振动,对50Hz以上振动的减振效果更为显著。采用组合措施能明显降低建筑物各楼层的二次辐射噪声级。     

地铁运行引起邻近建筑物振动的实测与分析

通过对地铁邻近建筑物的振动响应进行现场实测及数据分析,探讨了建筑结构各楼层的振动加速度响应,得出了地铁运行引起环境的振动在邻近建筑结构中的传播规律。     

城市隧道开挖对地表建筑物影响的安全评价

以青岛胶州湾海底隧道青岛端接线工程开挖为研究对象,根据其受隧道施工影响的程度分成很邻近（极邻近）、邻近、较邻近和不邻近4个等级,提出了划分标准以及邻近地铁建筑物沉降及倾斜的计算方法．基于建筑物破坏等级和建筑物重要性将邻近建筑物安全风险等级划分为3级,提出了上部建筑的破坏等级、重要性和安全风险等级之间的对应关系．提出房屋损坏三阶段评价分析法对不同等级邻近建筑物的安全风险进行评估．典型工程实例应用证明提出的方法简便、可行．研究成果对指导青岛后续地铁隧道工程开挖和保证地表建筑物安全有重要参考价值．     

基于振源-传播模型的地铁引起地面振动数值预测

针对上海地铁运行引起地面振动的预测问题,应用振源模型计算不同车速对轨道基础的激振力,应用传播模型计算不同激振力输入下的地面振动加速度,建立了“地铁-隧道-土层”系统动力有限元模型。通过对比数值模拟结果与实测结果,分析了不同因素对地铁引起地面振动的影响规律。结果表明:随着地铁车速增加,振源激振力和地面振动加速度的幅值均明显增大;地面上距地铁中心线30 m范围内各点振动加速度峰值随距地铁中心线距离由近及远呈幂函数形式衰减;地面振动加速度频率主要为低频振动,随着距地铁中心线距离的增大,高频衰减相对于低频更为明显;建议上海地区建筑尽量在地铁中心线20 m范围外进行规划,或采取降低设计车速、减轻车辆荷载、优化隔振措施等方法,减少地铁运行引起地面振动对地面建筑及居民生活的影响。     

地铁沿线既有建筑地基加固技术

随着国内各大城市地铁建设的不断加快,地铁隧道穿越既有建筑群的情况频繁出现.因暴雨、不良地质及施工干扰的综合影响,少数地铁隧道上部的既有建筑发生了沉降.为了确保既有建筑结构的安全性,应对这一类建筑的地基进行加固.本文以某市地铁1号线隧道穿越某建筑小区为例,介绍了在地铁隧道内对沿线既有建筑地基进行加固的新技术.该技术提高了地基承载力,减少既有建筑物可能发生的后续不均匀沉降变形量.同时,文章中介绍了该项技术的设计构思及详细施工步骤,希望能给同类的工程提供一定的参考.     

地铁盾构隧道下穿建筑基础诱发地层变形研究

城市繁华地区地铁盾构隧道施工常需从建筑基础下穿越，如何确保上部建筑与隧道结构安全是施工中的难题。基于沉降预测理论及FLAC3D进行了地铁施工诱发地层环境损伤评估与控制设计STEAD系统的开发，以广州地铁区间隧道下穿某7层框架结构建筑为例，采用数值模拟研究了地铁盾构隧道穿越建筑基础诱发地层变形的空间效应问题，考虑了不同工况下隧道施工引起地层沉降对该建筑物的影响，采用本研究建议，盾构隧道成功穿越该建筑物，实测证实了变形空间效应研究的科学性与有效性。