地铁引起装配式结构振动的组合碟形弹簧隔振研究

为了研究组合碟形弹簧对地铁引起装配式结构产生振动的隔振效果,建立地铁轨道-路基-土体-组合碟形弹簧-半刚性节点装配式结构的三维有限元计算模型,计算装配式结构建筑物隔振前后的自振周期和结构竖向加速度频谱,对比分析结构节点转动刚度、地铁车速、结构与轨道中心距离,探讨这些因素对组合碟形弹簧隔振效果的影响。结果表明：隔振后,结构的自振周期相比于隔振前增大2 倍左右;组合碟形弹簧具有明显的隔振作用,隔振效率超过50 %;相比于铰接节点和刚接节点装配式结构,组合碟形弹簧的隔振效果在半刚性节点装配式结构中更为明显;地铁列车以80 km/h～100 km/h运行时,组合碟形弹簧的隔振效果表现最好;组合碟形弹簧的隔振效果随对合数的增大而越明显,与对合数呈非线性关系;结构振动频率在0～10 Hz时,隔振效果更好。     

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。     

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。     

地铁产生的环境振动及轨道结构减振分析

以南昌地铁1号线八一广场段为工程背景,对轨道-隧道-大地的三维有限元模型进行动力学分析。分别建立三种道床模型：整体道床、弹性支承块道床和钢弹簧浮置板道床。以振动加速度、1/3倍频程振动加速度级和Z振级作为评价指标,比较不同轨道结构下隧道壁及地面的振动响应。随之减振道床支承刚度的变化,分析道床的自振频率对减振效果的影响。计算表明：列车引起的地面振动主频在40 Hz附近;减振道床的自振频率对减振效果有较大影响;钢弹簧浮置板道床减振效果明显优于弹性支承块道床。     

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。     

曲线地段地铁振动对邻近建筑的影响分析

以南昌地铁 1号线圆曲线（曲率半径为 400m）下穿南昌科技大楼段工程背景为依托,建立轨道-隧道-大地-科技楼三维有限元模型,从数值计算的角度分析地铁列车在曲地段运行时引起的环境振动对邻近建筑的影响。结果表明,曲线段地面的振动强度水平向接近竖向,这与直线地段主要以竖向振动为主的振动状态存在明显的差别;科技楼室内水平向振动强度低于竖向,第 1层的振动在 20Hz出现最大值,其它各楼层均在 6.3Hz和 16Hz出现最大值,室内第 1-8层竖向振动 1/3倍频程均超过标准夜间限值,需要作隔振处理;无论在水平向还是在竖向,列车行驶速度越快,振动响应越大,竖向振动在楼层间的变化幅度要小于水平向,水平向的振动最大值出现在底层或顶层;建筑结构基础形式采用桩基础,增大其产生的阻尼、刚度、附加质量,可以减小地铁环境振动的干扰。     

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。     

基于振动能量的城市轨道交通减振轨道刚度研究

为确定城市轨道交通减振轨道的合理刚度,建立了车辆-轨道耦合动力学模型,计算了3～200 kN/mm钢轨支座刚度及3～6级不平顺谱工况下轨道的动力响应。通过小波包分析对系统振动速度、加速度信号的能量特性进行了处理,获得了轨道振动能量随钢轨支座刚度及不平顺的变化规律,最后以轨道系统总能量最低为标准,提出了城市轨道交通减振轨道最优刚度建议值。结果表明：轨道速度信号能量随钢轨支座刚度单调递减;轨道加速度信号能量随钢轨支座刚度先减小后增大;高刚度轨道对不平顺敏感,不平顺的增大会加剧轮轨振动;城市轨道交通减振轨道钢轨支座刚度最优值为5～10 kN/mm,可通过扣件减振措施与枕下减振措施组合实现,钢弹簧浮置板道床措施适用范围最广。     

探讨两种建筑隔振基础措施在地铁沿线物业开发中的应用

为解决城市轨道交通列车运行引起的人居环境振动问题,介绍建筑基底铺设减振垫及设置钢弹簧支座这两种不同柔性隔振措施的基本原理及其在国内外工程项目中的应用。以某邻近地铁线路大型混合地块项目开发为例,在振源难以控制的前提下,对应用上述措施的隔振效率、经济指标及对结构设计的影响进行探讨。结果表明:两种基础隔振措施均能有效降低振动传递至建筑结构的水平,但在经济指标及对结构设计影响程度等方面有所差异。相关结论对于地铁振动环境下的物业开发项目具有实际参考意义。     

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。