【博士】地鐵運(yùn)行所致環(huán)境振動(dòng)與建筑物隔振方法研究【2007】

申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2007年　　隨著大城市交通的不斷發(fā)展，環(huán)境振動(dòng)和噪聲的影響日益顯著，日本己將其列為七大公害之首。地鐵具有快捷、準(zhǔn)時(shí)和運(yùn)量大等特點(diǎn)，北京、上海等大城市地鐵的發(fā)展比其它交通設(shè)施發(fā)展快得多。因此，地鐵運(yùn)行的環(huán)境振動(dòng)影響將越來越突出?！　”疚慕Y(jié)合上海地鐵一號(hào)線和在建的地鐵十號(hào)線附近的上海音樂學(xué)院實(shí)驗(yàn)劇場(chǎng)、排演中心和教學(xué)樓工程的隔振研究展開論文工作。首先歸納整理了環(huán)境振動(dòng)分析的有關(guān)理論與分析方法，在對(duì)地鐵一號(hào)線地鐵運(yùn)行所致環(huán)境振動(dòng)的地面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析的基礎(chǔ)上，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了適合地鐵環(huán)境振動(dòng)分析的隧道仰拱荷載。在此基礎(chǔ)上，采用二維模型分析了地鐵環(huán)境振動(dòng)有限元方法的各種影響因素，比較了三維與二維模型計(jì)算的異同點(diǎn)，得到適合二維模型的計(jì)算方法。進(jìn)一步結(jié)合實(shí)例分析了地鐵振動(dòng)影響下建筑物振動(dòng)的有限元計(jì)算方法及建筑內(nèi)振動(dòng)傳播的基本規(guī)律。最后，分析了自由場(chǎng)隔振的各種連續(xù)屏障方法的隔振效果和建筑內(nèi)局部浮筑結(jié)構(gòu)隔振及建筑基底整體隔振的方法。主要研究成果有：　　1．總結(jié)了環(huán)境振動(dòng)分析中用到的有限元方法及2．5維有限元方法的有關(guān)理論，以及計(jì)算中的一些需要加以注意的方面；分析了振動(dòng)數(shù)據(jù)處理和評(píng)價(jià)中的一些計(jì)算方法；整理了土中振動(dòng)波衰減的一般規(guī)律和理論?！　?．通過對(duì)上海地鐵一號(hào)線的地鐵環(huán)境振動(dòng)影響的實(shí)測(cè)分析，區(qū)分了地鐵列車與汽車所致環(huán)境振動(dòng)的不同特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上利用已有的鋼軌加速度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和不同的車輛模型，考慮輪軌Hertz非線性接觸和軌道不平順影響，得到了鋼軌荷載時(shí)程。隨后分別利用簡(jiǎn)單彈簧系統(tǒng)模型與復(fù)雜縱向模型，分析了適合地鐵環(huán)境振動(dòng)分析各種模型的隧道仰拱荷載時(shí)程和輪載時(shí)程。　　3．采用平面模型分析了有限元方法用于環(huán)境振動(dòng)計(jì)算時(shí)振型疊加法與直接積分法的適用性，討論了瑞利阻尼系數(shù)取值的合理性，研究了模型規(guī)模、單元尺寸及計(jì)算時(shí)步的確定方法。比較了幾種人工邊界用于計(jì)算的不同影響?！　?．對(duì)考慮了三維影響的2．5維有限元方法進(jìn)行了理論探討并編制了程序，通過三維和2．5維有限元方法考慮列車行進(jìn)效應(yīng)的分析，得到了地鐵環(huán)境振動(dòng)在土層自由場(chǎng)的衰減規(guī)律，也與二維模型環(huán)境振動(dòng)分析進(jìn)行了對(duì)比，分析了二維模型計(jì)算的可行性以及合理的隧道仰拱荷載時(shí)程。利用二維模型分析了厚層軟土情況地鐵環(huán)境振動(dòng)的自由場(chǎng)衰減規(guī)律，得出建筑在不同振動(dòng)限值標(biāo)準(zhǔn)情況下需要考慮振動(dòng)影響的范圍?！　?．利用土與結(jié)構(gòu)相互作用模型分析了建筑物建成前后的振動(dòng)影響及不同建筑布置的影響，研究了建筑振動(dòng)分析合理的底部輸入時(shí)程。結(jié)合上海音樂學(xué)院教學(xué)樓工程在地鐵環(huán)境振動(dòng)影響下的振動(dòng)計(jì)算，分析了建筑物中振動(dòng)傳播的規(guī)律及建筑振動(dòng)計(jì)算方法，討論了按剪切波長(zhǎng)與彎曲波長(zhǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐值膮^(qū)別。比較了建筑振動(dòng)分析時(shí)一致激勵(lì)與多點(diǎn)激勵(lì)的各種輸入方法的不同影響，分析了適合大平面建筑的基礎(chǔ)大質(zhì)量法多點(diǎn)激勵(lì)計(jì)算方法及建筑內(nèi)振動(dòng)衰減規(guī)律。比較了建筑三維模型和二維模型用于振動(dòng)計(jì)算的區(qū)別。　　6．采用二維平面應(yīng)變模型，分析了土層自由場(chǎng)的混凝土隔振墻、空溝和建筑下部的波阻塊等屏障的隔振效果。結(jié)合上海音樂學(xué)院實(shí)驗(yàn)劇場(chǎng)、排演中心和教學(xué)樓工程在地鐵環(huán)境振動(dòng)影響下的隔振工程實(shí)例，分析了建筑物的局部浮筑結(jié)構(gòu)隔振中與簧下樓板的相互作用問題以及輸入時(shí)程確定問題，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)劇場(chǎng)觀眾廳建筑的基底彈簧整體隔振方法的計(jì)算分析和基底隔振建筑振動(dòng)特點(diǎn)的討論?！　?

專題推薦

• · 橋梁博士
• · 振動(dòng)沉管碎石樁
• · 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)

培訓(xùn)課程

• · 施工技能課程五折，機(jī)不可失
• · 【預(yù)售】施工前期必備技能
• · 道路路基施工必備知識(shí)
• · 市政施工基礎(chǔ)入門培訓(xùn)
• · 施工識(shí)圖讀圖，這些要掌握!