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城轨引起近地表振动的传播规律研究
| 论文题名： | 城轨引起近地表振动的传播规律研究 |
| 关键词： | 城轨列车;地面振动;土体参数;传播规律;有限元法 |
| 摘要： | 城轨引起的振动问题是一个复杂的前沿性课题，它涉及到机械、交通、岩土、结构、抗震减灾、环境工程等多个学科，在理论高度上亟待补充，在工程实践方面也有其深远的研究价值。按空间考虑，振动问题涵盖:振动源问题;振动波在自由场地中的传播;振动在建筑物中的传播;振动与噪声控制等。从半无限土体考虑，振动问题涉及到土体参数问题、土体模型选择问题、波源问题、散射问题、振动控制问题、边界条件、减震隔震等。同时考虑振动问题本身所具有明显的复杂性和不确定性，依然要求我们从新的角度继续进行深入研究、探讨和挖掘。文中采用理论分析、数值模拟计算和现场实测数据分析相结合的方法，开展研究工作。 首先，在位于北京某城际铁路沿线进行现场测试，处理测试数据并绘制加速度时程曲线。说明z方向的振动幅值和衰减规律更具可比性，并指出地面振动在传播过程中存在放大现象。然后，利用快速傅里叶变换(EFT)处理获得的加速度数据，并按1/3倍频程考虑在1～80Hz内对数据进行频谱分析。从频率角度验证了放大区的存在，并证明了地面振动具有高频衰减快、低频衰减慢，近轨道处衰减快、远轨道处衰减慢，近轨道处地面振动以高频为主、远轨道处地面振动以低频为主的结论。再者，用振动加速度级、振级和累计百分振级三种分析方法对振动衰减规律进行分析，研究振动随距离的变化趋势，并根据换算后的振动强度同《城市区域环境振动标准》(GBI10070-88)进行比较。最后，以ABAQUS有限元软件作为平台，通过有限元离散和位移插值方法实现了有限元法和透射人工边界的结合，获得计算区边界节点位移时间函数（位移边界条件）。由边界条件子程序DISP实现模型位移边界条件，并利用实测的地面加速度作为荷载输入，建立土体的三维有限元模型，计算模型测点的加速度、振动级以及相应的频率特性。通过模拟值与实测值的分析比较，表明两者的吻合度较好，并说明模型中零频飘移现象的影响范围在40m左右，对振动强度整体影响幅度在1～4dB，验证了本课题采取的有限元法结合透射边界的方法是可行的。 |
| 作者： | 王兆亮 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 崔高航 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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