高速铁路周边建筑物环境振动现场测试与分析

对高速铁路列车引起的周边建筑物与地面环境振动响应进行现场测试,利用频谱分析方法研究高速列车引起的周边地面与建筑物环境振动特性,结合城市铁路振动控制标准对高铁环境振动影响进行分析与评价。研究结果表明:时速270km/h的高速列车产生的环境振动频率主要集中在25~60Hz范围内;建筑物垂直振动大于水平振动,建筑物铅垂Z振级最高可达70.62dB,建筑物二次振动具有明显的高度放大效应,建筑物顶层铅垂Z振级约为室内地面的1.094倍;周边地面振动明显大于建筑物振动,但两者表现出相似的变化规律,周边地面分频振级最高可达92.0dB,而建筑物分频振级最大值仅为80dB;高速铁路环境噪声值高达92.8dB,超过城市环境噪声重度污染标准。高速铁路产生的环境噪声污染远大于环境振动影响,须采取相应的隔声降噪措施,以重点控制高速铁路环境噪声污染。     

重车运行引起的周边建筑振动实测与分析

根据现场实测数据,对重车运行引起的周边建筑振动实况和振动特性进行了分析研究。结果表明,地面振动Z振级主要由测点到道路中心的水平距离决定,在距线路一定距离时,车辆的载重对地质点振动的影响为非敏感因素。重车运行对结构虽不易构成安全影响,但对邻近建筑物的振动影响常造成环境振动污染问题。     

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。     

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。     

地铁引起的地面振动及其对精密仪器的影响

采用高灵敏度传感器,测试正常运营的地铁和地面车辆引起的地面垂向振动加速度.将地面振动时程转换为频域内1/3倍频程频谱,研究正常运营的地铁和地面车辆引起的地面振动特性;同时,参考电子显微镜Tecnai30的环境振动标准,探讨地面振动对精密仪器的影响规律.研究结果表明,地面振动存在一个"等振频率",在小于"等振频率"范围,地面振动主要受背景振动制约,而距离的影响很微弱;在大于"等振频率"范围,地面振动主要受距离的影响,背景振动的作用仅次于距离.小于"等振频率"的低频地面振动对精密仪器影响较大,其影响程度主要受背景振动的影响;而在大于"等振频率"范围,地面振动对精密仪器的影响随着距线路中心线距离的增加而减弱.地铁与地面车辆的地面振动的叠加,在6～30 Hz频段容易对精密仪器产生影响.     

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。     

基础施工对相邻建筑物的影响

在城市市区,新建或改建的建筑物距邻近原有建筑物的距离很小,给基础施工带来很大难度。新建建筑物在基础施工时对相邻建筑物带来的影响表现为:降低地下水位、基坑开挖和施工中的振动引起附近地面的位移及建筑物下沉或墙体开裂;打桩引起附近地面上抬或侧移;     

交通系统环境振动评价问题的探讨

通过对武汉市轻轨一号线一期工程环境振动的现场测试,研究轻轨对周边地面和邻近建筑物的振动影响。实测结果表明:高架轨道交通所引起的环境振动随着距轨道中心线距离增加而减小,但在建筑物地基附近存在振动放大现象;本底振动对总体振动的影响随着距轨道中心线距离增加也逐渐增大;对于多层建筑物,楼层越高,振动越强烈。     

地铁运行激励下邻近建筑结构振动的影响因素及评价指标研究

地铁以便捷高效的优势迅速占领城市内交通的主导地位,但其运营诱发的振动对沿线居民带来的影响不可忽视。为明确地铁振动对邻近建筑物影响带来的不利影响,针对现阶段地铁振动评价标准的不统一,分析了地铁振动的有关理论与方法,综合大量文献研究了地铁运行引起的地面振动及其对邻近建筑结构的影响,研究可知地铁运行对建筑物振动影响与轨道的距离、建筑物层高及建筑材料等均相关。     

高速公路车辆产生的微振动测试与分析

以某拟建精密工艺厂房为背景,采用振动测试仪器对成雅高速路上正常交通运行下引起的拟建的某厂房一侧地面微振动进行现场测试采集,并对现场实测数据进行数据特征分析,得出高速公路上的汽车交通荷载的传播特征,车辆的运行速度、荷载和离振源的距离是影响地面振动的主要因素。     

热电厂破碎楼振动分析与减振处理

为了解决工业厂房内部设备产生结构振动过大的问题,以某热电厂多层钢筋混凝土破碎楼为研究对象,采用ANSYS软件对破碎楼结构进行模态和谐响应分析,并通过加固前现场振动实测,指出了振动过大的原因,提出了增设立柱的加固措施。通过对加固后结构的振动实测,验证了加固方法的有效性。     

设备振动对厂房结构安全影响测试分析

某厂房由于设备振动影响,导致结构振动,后采用碳纤维等对结构进行了加固,通过测试振动加速度与速度,并运用相关的Fourier谱分析机器振动对厂房结构安全的影响.结果表明,在机器振动产生的动荷载作用下,厂房结构可安全使用.     

冲击钻孔对场地周边建筑物的影响

通过对河南某场地进行冲击钻孔施工时产生的振动进行的现场测试,以评价其对周边建筑的影响。主要测试项目包括:地表加速度、深部土层加速度及土层的分层沉降。分析不同数目钻机同时施工时引起的振动在土层中的衰减规律以及波的传播规律、振动导致的建筑物周边地层的沉降,并提出保障建筑物安全的工程措施。研究表明:冲击钻孔时,地基会产生较大的振动,这种振动在地表和地层内部衰减较快;冲击振动产生的振动波主要以面波和剪切波两种途径传播;在周边建筑地表粉土层,振动的频率相对较低。采取隔孔打桩,并控制同时施工数量的方法能有效降低振动对周边建筑物的影响。     

隧道爆破下建筑结构局部应力响应及损伤研究

依托新红岩隧道工程,探究了隧道典型爆破地震波与砌体低阶与高阶模态之间的关系,研究了不同工况爆破振动下砌体结构不同构件上的应力响应。砌体结构局部构件上的内力响应远比位移响应要显著,并且与质点的振速约成正比。在峰值振速相同条件下,当隧道爆破振动主频较高时,引起建筑物高阶局部模态下的动力反应,竖向振动引起的结构局部构件上的应力较大;反之,爆破振动主频较低,引起建筑物的低阶整体模态的动力反应,水平振动(结构弱轴方向)引起结构局部构件上的应力较大。砌体结构上的门角、窗角等应力集中部位最容易受损开裂,其次是在峰值振速较高时,局部振动较大的女儿墙、中隔墙等部位及砖墙与混凝土接触的部位也可能受损开裂。     

高速列车运行引起的地面振动对通信塔的影响

本文通过对高速列车运行时引起地面振动进行实测,研究地面振动的特点和衰减规律。实测数据表明,地面竖向振动随着距轨道中心线距离的增大而减小;地面的横向振动随距离的衰减规律是先增大后减小,在距轨道中心线距离5m处出现振动反弹放大区。利用ANSYS建立地基土~通信塔三维有限元模型,依据规范对此通信塔进行了静力分析,并采用时程分析方法计算通信塔在静力荷载和地面振动共同作用下的响应。分析数据表明,随着距轨道中心线距离的增大,地面振动对通信塔的影响逐渐减小。     

隧道掘进中掏槽孔爆破引起的地表振动波形预测

为了研究钻爆法隧道掘进中掏槽孔爆破对地表的影响,建立了隧道工程中掏槽孔爆破引起的地表振动波形的预测方法。首先,从弹性半无限介质中球形药包爆破引起的地表振动波形理论解出发,根据实际介质的地表振动特性构造出一个适用于实际介质且更加简洁的球形药包地表振动波形函数,并用实测数据验证构造函数的正确性;然后,将隧道掘进中掏槽孔的爆破简化为单孔柱状药包的爆破来分析掏槽孔爆破引起的地表振动波形,再利用球形药包叠加法得到简化后的单孔柱状药包爆破引起的地表振动波形函数,从而得出掏槽孔爆破引起的地表振动波形;并讨论了不同围岩等级对隧道掏槽孔引起的地表振动波形的影响;最后以大坪山隧道为背景,利用现场实测数据验证了上述预测方法的正确性。     

某高层住宅振动分析及评价

针对某高层剪力墙结构住宅的振动问题,对引起房屋振动的振源进行分析,建立房屋结构的有限元模型。并对该高层住宅进行现场振动测试,实测数据在频域内的分析表明房屋的振动是因结构的共振效应引起。利用实测结构振动在时域内的响应,结合烦恼率模型,将基于烦恼率模型的建筑物振动评价分析结果与使用振动评价标准所得的结果进行比较,分析表明传统的评价标准得出的结果与现场居民感受不符,而基于烦恼率模型的评价结果与现场居民感受相符,可以作为类似问题的参考。并建议在房屋结构设计时应考虑周边环境振动的影响。     

地铁运营诱发的环境振动及控制对策研究现状

针对地铁运营引起的振动对人们的生活工作产生的不利影响,对国内外关于地铁运行诱发环境振动及其控制对策研究现状进行了分析整理,最后得出借鉴现有结构地震反应振动控制理论和技术能减少地铁运营诱发的建筑物振动。     

地铁环境下既有建筑结构的减隔振方法研究

针对地铁产生的振动造成周围环境的振动污染问题,从振源、传播途径和建筑结构3个方面研究了既有建筑结构的减隔振方法,探讨了各种方法的有效程度。结果表明:通过降低振源的激振强度、切断振动的传播途径或在传播途径上削弱振动、合理规划使建筑物避开振动影响区等措施可以降低振动的不利影响;对于不同的既有建筑结构,可根据实际情况并权衡经济效益与施工难易程度,有选择地采用减隔振措施。该研究为解决相关环境振动影响下的减隔振问题提供了参考。