基于实测频响函数列的地铁环境振动响应预测方法

针对地铁环境振动预测评价体系的施工设计阶段的预测,提出了一种通过隧道内脉冲激励实测地表系列频响函数的预测方法。将地铁环境振动预测问题转化为两部分：构建高精度车轨耦合解析模型求解作用于基底的频率力;隧道内进行脉冲激励实测隧道-土层系统的地表频响函数列。将两部分在频域内进行叠加运算求得地铁列车引起的环境振动响应,并形成科学的预测流程通过MATLAB程序实现。在18m埋深的隧道内部进行锤击实测地表频响函数带入预测流程进行地表振动响应预测,选取15号线类似条件地点的地表加速度实测数据进行对比验证,结果表明：预测结果和现场实测时域峰值均为0.02m/s²,振动主频均为30Hz~80Hz,1/3倍频程及Z振级也非常相近,预测精度及频谱特性良好。     

轨道交通地表振动局部放大现象成因分析

为研究轨道交通振动产生地表局部放大现象原因,利用地表落锤试验和半空间位移格林函数解析解,分析了振源位于地面和地下两种情况下单频振动的地表响应传播规律。结果表明：1) 当振源位于地面时,单一频率的地表振动响应幅值随距离呈现波浪形衰减,波动间隔与其自身频率相关。地表体波和瑞利波衰减速度不同而引起的振动叠加效应是造成上述现象的主要原因。2) 当振源埋置于地下时,单一频率的地表振动响应将在距振源与埋深大致相当的近场处产生一个明显的波峰或波谷,在远场衰减规律与振源位于地面的情况近似。     

移动荷载作用下曲线轨道振动响应解析解研究

将曲线轨道模拟为周期性离散支撑的曲线Timoshenko梁,首次推导了移动荷载作用下曲线轨道平面外振动的响应解析解。首先以Duhamel积分为基础,应用动力互等定理,得到沿曲线移动荷载作用下,半无限弹性空间体上任意点动力响应的一般表达式;然后在该式的基础上,针对轨道结构的周期性支撑特点,将荷载沿钢轨的移动问题转化为拾振点以轨枕间距为周期反方向跳跃式移动与荷载只在一个轨枕间距内移动的组合问题。以此,将一个频域积分问题转化为拾振点频域周期解的叠加问题,从而得到了曲线轨道在移动荷载作用下动力响应的解析解。曲线梁的传递函数用传递矩阵法求解。通过对曲线简支梁在移动荷载下振动响应的求解,验证了计算模型的正确性;对比曲线轨道和直线轨道在移动荷载下的振动响应结果,发现:相同荷载条件下,曲线轨道的振动响应大于直线轨道的响应,轨道振动响应频谱与荷载速度密切相关,并且曲线轨道的响应频谱更为丰富。     

轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响分析

首先，以双层弹簧阻尼支撑Timoshenko梁作为轨道结构的力学模型，求得作用于基床表面的荷载；然后，以移动荷载作用下空间体作为地铁列车作用下隧道系统的力学模型，并在其动力响应广义Duhamel积分解的基础上，结合数值拟合的传递函数，给出不同轨道结构参数时地铁列车荷载作用下地面点动力响应的时程和频谱曲线，进而分析轨道结构参数对隧道地面点动力响应的影响。     

地铁分岔隧道施工性态的三维数值模拟与分析

深圳地铁大一科区间预留2^#接口线隧道是一个结构极为复杂的洞群系统工程。由于地质条件差，且周围环境条件限制严格，施工难度和风险极大，因此，对该工程进行了施工优化分析，建立了复杂的三维弹塑性有限元计算模型，并对该工程的施工过程进行了三维动态仿真分析，从理论上探讨了所拟定的施工方案的合理性和可行性，并取得了一些有意义的成果，为该工程的顺利施工提供了依据和指导。工程实践表明，理论分析结果是合理可靠的。     

枕下减振垫铺设方式对梯式轨道减振性能影响试验研究

为探讨梯式轨道枕下减振垫铺设方式对其减振能力的影响,根据实际应用和试验经验,提出了另外两种全新的枕下减振垫铺设方式。第一种铺设方式为扣件正下方铺设460mm×125mm宽减振垫。第二种铺设方式以现有铺设方式(单边铺设5块减振垫,相邻间距1.25m)为基础,在纵向轨枕端部增设460mm×125mm宽减振垫。经过严格的试验设计,共测试了包括原有铺设方式和无枕下减振垫在内的四种工况。根据试验结果,从振动加速度级、插入损失以及Z振级插入损失三个评价指标得出以下结论:1扣件正下方布置枕下减振垫的方式对提高减振效果作用不大,这是因为枕下垫板的间距变小,导致整体轨道结构的参振质量有所减小;2在梯式轨道两个自由端增设枕下减振垫,虽导致梯式轨道支撑刚度有所增加,但增设的垫板限制了自由端的振动,抑制了梯式轨道的端部效应,总体上看反而增加了减振量。所以如果能采取措施限制两个自由端,则可对梯式轨道的减振有所帮助。     

盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的模型试验

 针对目前国内区间盾构施工和车站施工工期矛盾的问题,提出盾构法和浅埋暗挖法结合建造地铁车站的新方案。通过1∶10大比尺模型试验研究,介绍模型地层、开挖方案和支护方案的模拟,比较真实地再现新型车站的施工过程。得到盾构管片应变、收敛变形和洞周土体变位在整个车站施工过程中的变化规律。试验结果表明在模型地层构造和地应力的条件下,采用试验中的施工开挖方案和支护方案能够保证车站洞室在整个施工过程中的安全稳定,证明提出的新型车站施工技术是可行的。