地铁运行时对上部建筑的影响性分析

采用MADIS GTS建立某段区间隧道、岩土、上部建筑整体有限元模型,模拟地铁列车以40km/h速度从建筑物下部穿过时,隧道、岩土、上部结构的振动响应,对上部建筑物产生的振动加速度级与我国《城市区域环境振动标准》中振级的标准限值进行对比,结果表明下部列车运行对上部建筑产生的振动加速度级超出了标准限值要求,最后给出了一些减少上部建筑物振动的建议,以减少地铁列车运行产生的振动对建筑物内人们生活的影响。     

地铁区间隧道列车振动测试与分析

本文通过在北京地铁区间隧道中所进行的现场试验,获得了衬砌若干控制点以及附近一座地面风亭两个控制点的动态反应,并对其进行了频谱分析。根据轨道加速度测试数据和分析车辆体系的振动,得到了列车荷载的模拟数定表达式。进而采用有限元法分析了隧道和周围土体体系的动力性态。分析结果表明对于若干测点的实测和计算加速度值符合良好。文中还给出了一些动态反应的预测数值。     

列车振动荷载作用下公轨合建隧道及周围土体动力响应特性研究

为了研究列车振动荷载作用下公轨合建隧道及周围土体的动力响应特性,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,基于时频分析研究隧道管片和内部结构的动力响应特性以及振动波在地层中的衰减特性。研究结果表明：列车荷载作用下全频域范围内,隧道管片结构动力响应随着频率的增大而增大,而内部结构上部车道动力响应表现为随频率的增大先增大(0～140 Hz)后减小(140～200 Hz)。就不同位置动力响应衰减幅度而言,上部车道最大,其响应平均衰减幅度为20.05dB,相应地时域上峰值加速度的衰减幅度为72.6%。此外,考虑列车振动荷载的移动效应会使隧道结构的动力响应增大,移动荷载作用下道床处峰值加速度增加了约105%,内部结构侧壁处增大了41.9%,侧壁与上部车道连接处增大了47.3%,上部车道中心处增大了22.3%。单次列车振动荷载作用过程中隧道结构的最大位移发生于拱底,其峰值为3.85 mm。     

基于MIDAS GTS分析地铁运行振动对地铁车站沉降影响

为探明地铁运行振动对地层的影响,以北京的地铁站为例,建立地铁站的结构三维模型及其所在地层的地质三维模型,在此基础上利用有限元分析软件在时域内对地铁区间隧道及其周围土体这一结构复合系统进行动力分析,得出各个控制点由地铁振动引起的位移分量值等。以此来研究地铁在运行过程中可能产生的安全问题,比如地铁长期运行产生的振动会不会引起地层沉降及开裂等问题。此方法模拟了列车的振动效应,探究了地铁振动对地层的影响及其响应,为保证地铁在后期使用的安全性的控制问题,保证地铁长期安全运行提供了一定的理论支撑,有重要的工程意义和社会意义。     

地铁振动荷载作用下隧道周围饱和软黏土动力响应研究

以上海地铁二号线静安寺站-江苏路站区间隧道周围饱和软黏土为研究对象,通过对隧道周围不同位置、不同深度土体中预埋土压力盒和孔压计,进行现场连续动态监测,对地铁振动荷载作用下饱和软黏土的响应频率、土体响应应力幅值随距离地铁隧道远近以及土体响应应力幅值随深度的变化规律进行研究,并提出了土体动力响应衰减计算公式,利用该式可以计算出地铁列车经过时的影响范围及其动力响应值的大小,可以预测与估算地铁列车振动荷载对周围建筑物的影响情况,为地铁设计、施工以及安全运营提供有价值的参考。     

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。     

拱顶空洞对盾构隧道与周围土体动力响应特性影响

为探究盾构隧道管片后拱顶空洞对隧道结构及周围软土地层的动力响应的影响,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,以加速度响应峰值和频率响应函数作为评价指标,研究单点振动荷载作用下管片后拱顶有、无空洞2种工况下隧道结构与周围土体的动力响应特性。并在此基础上,考虑列车振动荷载的移动效应,通过三维数值计算,研究移动荷载作用下空洞对管片衬砌和周围土体的动力响应的影响规律。研究结果表明:管片后拱顶空洞会使隧道结构及周围土体的加速度响应出现放大效应。根据频域分析结果发现空洞对隧道结构的影响主要在90Hz以上的频域内,2种工况下动力响应最大差值可达到10dB;在0～90和150～190Hz频率范围拱顶空洞对周围土体的动力响应影响较小,而在90～150和190 Hz以上的频域范围拱顶空洞会导致土体的动力响应明显增大。移动列车荷载作用下拱顶空洞对隧道结构与周围土体的动力响应产生的影响与单点荷载作用下的规律类似;移动荷载下隧道拱顶、底部以及隧道上方附近土体的动力响应均有增大。拱顶空洞对管片内力的影响较小,范围也局限于空洞存在的局部区域;管片轴力在空洞位置处波动变化,整体比无空洞工况更大。     

盾构隧道与横通道交叉结构的列车振动响应特性分析

针对目前国内铁路盾构隧道工程存在的横通道交叉结构问题,采用拟合的列车振动荷载公式,通过在轨道上施加轮轴对对应的振动力时程曲线模拟列车的行驶效应以研究交叉结构的动力特性。分析了不同列车速度、不同围岩级别下交叉口第一主应力和加速度时程范围内的包络线,研究了主隧道和联络横通道纵向不同位置的加速度时程响应。通过研究,获得了交叉口第一主应力和加速度最大值分布位置以及其相对列车行驶速度和围岩级别的变化趋势,并针对特定工程,获得了毗邻平行隧道动力响应相对列车行驶隧道的衰减比例,并将列车高速行驶效应分为接近段、通过段和驶离段等。研究结论对高速铁路水下盾构隧道的建设具有一定的参考价值。     

重叠隧道爆破振动对相邻结构的影响

以某地铁工程区间近距离重叠隧道为背景，研究地铁区间隧道施工期间，爆破荷载对相邻隧道结构的影响。首先根据爆破振动加速度波确定爆破振动荷载，然后采用释放荷载方法模拟地铁隧道的开挖效应，确定初始应力场并通过对土一地铁结构体系进行模态分析，得到体系的振型和频率，以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。最后运用Newmark隐式时间积分法，研究地铁区间近距离重叠隧道的动力响应。确定了在爆破振动荷载作用下衬砌结构的薄弱部位及其相应的位移和应力，得到地表的振动参数及其衰减值。得出的结论对设计和施工具有一定的指导意义。     

列车振动对黄土地铁隧道结构影响研究现状

近年来,我国黄土地区城市轨道交通系统发展迅猛,一系列黄土地区地铁隧道结构安全性评价相关问题日益凸显,亟待开展黄土地区地下隧道结构长期稳定性与安全性相关的问题研究。针对地铁长期运营振动引起的黄土地铁盾构隧道结构动力响应研究相对滞后的现实,特别是地铁列车振动荷载作用下盾构隧道结构的损伤特性和寿命预测研究严重不足的问题,总结了国内外重要研究成果,对地铁列车振动对黄土地区地铁盾构隧道结构影响的研究现状进行分析,主要包括地铁列车振动荷载研究列车振动荷载下黄土动力特性、隧道结构响应及隧道结构长期寿命研究等,分析了当前研究存在的问题,并进一步提出了解决问题的思路和想法。