地铁致某近代建筑振动分析及减隔振措施研究EI北大核心CSCD

地铁运行引起的振动通过土层传播,会对邻近建筑物产生不利影响。以某地铁沿线近代历史保护建筑为背景,依据建筑结构参数及土层实测数据建立“隧道⁃土体⁃保护建筑”精细化三维数值模型,并结合振动响应预测分析方法对地铁运行时建筑物振动响应进行评估。从振源减振及过程阻振两方面对其减振效果进行量化分析和参数优化研究。结果表明:在未采取减隔振措施的情况建筑物振动超限,优化轨道类型的减振效果最为显著,使用弹性长枕轨道时结构Z振级可降低8.2~11.2 dB;使用钢弹簧浮置板轨道可使结构Z振级降低14.9~18.9 dB。过程阻振措施中,隔振墙的隔振性能对墙体材料特性最为敏感,深度及厚度其次;其中EPE泡沫材质墙体隔振效果最优,可使结构Z振级降低10.6~11.5 dB,水平速度峰值约75%;增加隔振墙厚度及埋深在一定程度上提升了隔振性能,但隔振效果增量不显著。提出了一种快速计算隔振墙隔振效果的预测方法,该研究可为类似工程的振动分析以及减隔振措施设计提供参考依据。     

地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析

以某地铁车辆段咽喉区地铁地面线临近新建结构为对象,在场地土与建筑室内楼板振动测试分析的基础上,采用三维有限元分析方法,系统地研究了地屏障对建筑楼板的隔振效果及参数影响规律,计算结果表明:楼板地铁振动响应与其自振特性密切相关,地屏障材料、埋深及实施位置对隔振效果影响明显,不同楼层、房间的减振效果差异较大且规律性差,但经优化的隔振屏障对建筑楼板的平均减振效果能达5dB以上。研究成果可为隔振屏障在地铁振动控制中的工程设计与应用提供参考。     

基于阻抗和功率守恒法的地铁车辆段上盖建筑车致振动预测模型研究

为评价地铁车辆段上盖建筑车致振动响应对人体舒适度的影响并指导减隔振措施设计,以深圳地铁某车辆段上盖钢框架结构为对象,基于波传导理论提出了计算高效的竖向振动预测模型.该模型包含两个子模型,子模型一基于阻抗法考虑竖向振动以轴向波的形式沿结构柱向上传播,以上盖平台柱脚速度作为输入预测上盖建筑各楼层柱脚振动响应;子模型二考虑梁...     

轨道交通振动传播规律与减振措施研究进展

城市轨道交通引起的环境振动与噪声问题日益严重,越来越受到人们的重视。综述振动传播规律和常用减振降噪措施,总结当前研究存在的问题并提出相关建议。地铁诱发的地面振动存在一个振动放大区和一个主要响应频带,对建筑物的影响主要是低频振动且以竖向振动为主。从源头采取减振措施是最直接最有效的方法,主要是在车辆和钢轨两方面采取措施。目前研究最多的是从振动传播途径采取措施,包括各种扣件减振、道床和轨道减振、隧道结构减振以及各种隔振技术。对于特殊的建筑和仪器,可以采取受振对象保护措施,包括设置隔振基础、阻尼器、隔振基座和减隔振元件等。只有运用多种减振措施,才能起到综合减振的目的,从而减轻振动对环境的影响。     

地铁引起的站台邻近建筑室内振动预测分析

为了对地铁引起的站台邻近建筑楼层振动进行预测,提出并验证半经验半数值的振动预测方法,即运用实测经验法确定振源强度,有限元法分析建筑结构振动传递函数,将源强与传递函数相结合对建筑结构振动响应进行预测。利用半经验半数值的振动预测方法,对某地铁站台及其邻近建筑进行环境振动预测分析,得到地铁运行引起站台邻近建筑室内振动加速度级随楼层变化规律及其频谱特性。结果表明,半经验半数值的振动预测方法可行;地铁引起的站台邻近建筑内,随着楼层升高,低频振动受结构固有频率影响逐步放大,高频振动受阻尼影响能量衰减逐步减小,总振级随楼层增高呈先减小后增大趋势。该结果对地铁运行引起的站台邻近建筑室内环境振动预测及隔振设计具有实际意义。     

地铁引起的振动对框架结构的影响及隔振研究-以某教学楼为例

地铁振动对多高层框架结构有一定影响,以广州某教学楼为例进行了研究。首先测量了建筑场地的环境振动,发现场地z向振级大于水平振级,并超出限值要求;将场地最不利加速度时程作为一致激励进行了上部结构的振动响应分析,结果表明3.15-31.5 Hz频段的振动被放大,结构的z向振级逐层增大;对教学楼基底设置钢弹簧隔振装置后,分析结果表明该措施可有效降低23%的地铁振动,并满足限值要求。     

地铁邻近建筑的砂袋垫层基础隔振试验研究

以某地铁线路邻近的三层钢筋混凝土框架结构为原型,通过建立1/8缩尺模型开展了地铁激励下的砂袋垫层基础隔振试验,分析和预测了应用砂袋垫层提高楼盖竖向振动舒适度的有效性。相似比设计和模型试验的结果表明:(1)缩尺模型结构的混凝土弹性模量和楼盖的竖向自振频率均符合相似比要求,且砂袋的竖向刚度与其几何尺寸直接相关,能符合隔振频率的相似性要求,因此模型试验能真实反应原型结构和隔振层的动力特性;(2)砂袋的抗压刚度远小于上部结构的柱子轴压刚度,应用砂袋形成的基础隔振层对提升地铁邻近建筑的室内舒适度效果明显,其中五层砂袋叠放时,可使地铁激励下原型建筑楼盖的1/3倍频程分频振级最大减小约28 d B;(3)砂颗粒间的摩擦耗能机理使得砂袋垫层基础隔振结构对低频环境振动的抗干扰性更强,可有效控制道路交通环境振动造成的负面影响,因此其适用范围更广。     

地铁引起的建筑结构振动及噪声分析

针对上海地铁附近某拟建建筑的振动与噪声问题,建立结构的有限元模型,输入场地实测地面振动加速度激励,计算结构振动的加速度响应.结合噪声预测模型,给出建筑结构内声场分布规律,并结合工程实例,对浮筑楼板隔振降噪措施效果进行分析,结果表明浮筑楼板隔振降噪效果一般.     

地铁车辆段周期性桩基础隔振效果研究

针对地铁车辆段及上盖建筑振动控制难题，基于周期结构带隙理论提出周期性桩基础隔振措施，通过开展行车条件下现场测试获得车辆段及上盖平台振动响应，以此为基础建立和校核动力有限元模型，并拓展建立上盖建筑振动计算模型，分析周期性桩基础对上盖建筑的隔振效果。研究发现：（1）实测振动向上盖平台传播分频衰减量约为20 dB～50 dB之间，上盖平台及建筑振动显著频段在25 Hz～50 Hz;(2)上盖建筑部分房间预测值超过限值3 dB～6dB，采用周期性桩基础后可实现设计带隙范围内63 Hz处最大9 dB的分频插入损失以及7 dB的最大Z振级插入损失；（3）周期性桩基础可有效控制上盖建筑10 Hz以下低频振动，最大可降低16 dB。研究成果可为车辆段及上盖建筑振动控制提供一种新的方法和某种地层条件下的具体设计参数。     

地铁车辆段新型隔振支座的减振效果研究

针对地铁车辆段上盖物业存在的振动舒适度问题以及缺乏相应有效减振措施的现状,开发了一种新型隔振支座来减小竖向列车振动。介绍了支座的结构构造及特点,在理论上提出设计方法;以某地铁车辆段工程为背景,通过数值模拟,对比分析了上部结构在隔振前后的动力响应,并对支座的减振效果进行评价。结果表明:隔振后,上部结构除在竖向一阶自振频率5.44 Hz和楼板局部模态频率16 Hz附近出现振动放大现象外,在其他频段的振动均得到明显降低,且隔振结构的各层Z振级均小于原结构,最大差值达12.1 dB;隔振支座对10 Hz以上频段的减振效果显著,其1/3倍频程振级的插入损失达20 dB,Z振级的减小量可达10 dB。     

内燃动车动力总成隔振性能分析

大功率柴油机产生的宽频带振动,双层隔振系统具有良好的高频隔振能力,已在船舶等领域得到了应用。但在中、高速柴油机的内燃机车等领域,国内对于双层隔振系统的应用研究很少。结合国内首次研制的某型内燃动车动力总成系统,对双层隔振系统的隔振性能进行了仿真和实验研究。首先采用理论计算和实验识别结合的方法确定了作用在柴油发电机组上的激振力（矩）特性;然后建立了双层隔振系统多体动力学模型,通过仿真计算,求得了理论力传递率;最后进行了双层隔振系统力传递率测试,获得了双层隔振系统实际力传递率,其力传递率明显低于单层隔振系统。对于双层隔振系统设计和工程应用有一定的参考。     

不同基坑支撑拆除方式对比研究

目前基坑支撑拆除主要采用机械拆除和爆破拆除2种方式,以上海地区2个大型基坑支撑拆除为背景,通过采用振动监测仪监测施工所产生的振动、走访调查施工所产生的噪音对周边居民的影响、实际记录施工工期等方法,对比分析了不同拆除方式的振动危害、噪音危害、工期、飞石危害、经济成本、施工安全性,从而多角度总结了基坑支撑机械拆除与爆破拆除...     

吸振器在浮筏隔振系统中的应用

针对工程中广泛应用的浮筏隔振装置,建立柔性基础复杂激励作用下多维耦合浮筏隔振系统的动力学模型。由于浮筏隔振系统在低频范围内减振效果欠佳,为改善浮筏隔振系统的隔振性能,把吸振器引入到浮筏系统。利用子结构导纳综合法分别建立带有动力吸振器、自调谐吸振器和主动式自调谐吸振器的浮筏隔振系统动力学模型。以功率流为指标,研究单频激励下吸振器对浮筏系统功率流传递特性的影响。最后分析多频激励下带有自调谐吸振器的浮筏隔振系统的功率流传递特性。以传递到基础的功率流为目标函数,分析主动式自调谐吸振器在多频激励下的减振效果。仿真结果表明,吸振器对浮筏具有良好的低频隔振效果,吸振器类型不同与安装方式不同对传递到基础的功率流有不同程度的抑制效果。     

基于子结构模型的平置式浮筏隔振系统功率流传递特性分析

针对大型船用浮筏隔振系统的声学优化设计问题,从振动能量传递角度出发,研究浮筏隔振系统各子结构参数变化对系统隔振性能的影响,分析振动能量由设备机脚经浮筏隔振系统传至基础的传递规律。采用子结构导纳综合法,建立基于弹性基础的多激励源多自由度浮筏隔振系统动力学模型,通过仿真分析不同子结构参数条件下浮筏系统振动功率流传递特性和变化规律。仿真结果表明:平置式浮筏系统中隔振器刚度、机组和筏体质量、弹性基础板厚度等结构参数对传入基础的功率流影响较大,减小隔振器刚度、增加机组设备、增加筏体质量、增大基础板厚度均可有效降低传入基础的振动能量。     

斜置隔振系统耦合振动特性分析

针对工程中常见的动力装置隔振问题,建立复合激励下柔性基础斜置隔振系统动力学模型,推导系统传递特性矩阵及功率流传递函数。着重研究斜置隔振系统横向-横摇耦合振动特性,探讨解耦条件下的隔振效果。研究表明,合理配置支承结构参数可以实现横向、横摇振动解耦,显著降低系统的振动传递能量。     

光面与预裂爆破对隧道围岩损伤的试验研究

为了研究光面与预裂爆破在隧道开挖中对围岩的影响,利用爆破振动监测、谱分析及声波检测技术,并结合现场试验与数据拟合,对比分析了这两种爆破方法对围岩影响的大小。结果表明:预裂爆破在隧道内虽然存在减振作用,但成缝对于围岩的损伤要大于光面爆破。所提出的测试方法和检测项目科学可靠,可为实际工程确定爆破方法和爆破参数提供科学依据。     

80m高钢筋混凝土烟囱定向爆破倾倒可靠性校核

采用梯形爆破切口的定向爆破成功地拆除了一座 80m高的钢筋混凝土烟囱。按照烟囱的结构和实际受力状态 ,根据同类工程的经验 ,设计了爆破切口的参数 ,并验证了烟囱倾倒的可靠性。同时 ,介绍了切口的钻孔爆破参数以及防飞石和飞溅物的措施。此外 ,对爆破震动和触地震动的安全性进行了校核。     

柔性基础双层隔振系统隔振效果评价的研究

在考虑基础柔性的情况下,用由机械阻抗给出的评价参数来评价双层隔振系统的隔振效果无法直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。本文建立柔性基础双层隔振系统力学模型,从力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率五种隔振效果评价参数的定义推导并给出了它们的物理参数表达式,这些表达式可以直观地反映基础的刚度对隔振效果的影响。并以一个双层隔振系统的实例,分别就基础刚度取值对力传递率、插入损失、振级落差、传递功率流率和插入功率流率随激振频率变化的规律的影响,得出结论：对于柔性基础双层隔振系统,五种隔振效果评价参数对隔振效果的评价结果,受基础刚度的影响各有不相同,用力传递率评价的评价结果差异较小,用插入损失和插入功率流率评价的评价结果有一些差异,用振级落差和传递功率流率评价的评价结果差异较大。     

Cellular Metals Manufacturing

Open cell, stochastic nickel foams are widely used for the electrodes and current collectors of metal – metal hydride batteries. Closed cell, periodic aluminum honeycomb is extensively used for the cores of light, stiff sandwich panel structures. Interest is now growing in other cell topologies and potential applications are expanding. For example cellular metals are being evaluated for impact energy absorption, for noise and vibration damping and for novel approaches to thermal management. Numerous methods for manufacturing cellular metals are being developed. As a basic understanding of the relationships between cell topology and the performance of cellular metals in each application area begins to emerge, interest is growing in processes that enable an optimized topology to be reproducibly created. For some applications, such as acoustic attenuation, stochastic metal foams are likely to be preferred over their periodically structured counterparts. Nonetheless, the average cell s ize, the cell size standard deviation, the relative density and the microstructure of the ligaments are all important to control. The invention of more stable processes and improved methods for on‐line control of the cellular structure via in‐situ sensing and more sophisticated control algorithms are likely to lead to significant improvements in foam topology. For load supporting applications, sandwich panels containing honeycomb cores are much superior to those utilizing stochastic foams, but they are more costly than stochastic foam core materials. Recently, processes have begun to emerge for making open cell periodic cell materials with triangular or pyramidal truss topologies. These have been shown to match the stiffness and strength of honeycomb in sandwich panels. New cellular metals manufacturing processes that use metal textiles and deformed sheet metal are being explored as potentially low cost manufacturing processes for these applications. These topologically optimized systems are opening up new multifunctional applications for cellular metals.     

多输入多输出柔性耦合隔振系统的试验研究

针对多台铣床与柔性基础耦合振动主动控制系统,分析多输入多输出耦合隔振系统试验模型,建立主动隔振系统的动态运动方程。在此基础上应用Lab VIEW图形化编程软件实现不同特性参数下振动控制。最后通过试验验证试验模型、数学模型及控制方法的正确性和有效性。
。最后通过试验证明了控制方法的有效性。