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原文传递快速轨道交通运行引起的场地振动研究

论文题名：	快速轨道交通运行引起的场地振动研究
关键词：	土体动粘弹塑性本构模型;轨道不平顺理论;快速轨道交通运行;场地振动;地面振级;控制标准
摘要：	随着我国社会经济的高速增长，城市快速轨道交通也得到迅猛发展。以京沪高速客运专线为代表的一大批快速轨道交通项目正在兴建或已建成通车。然而，城市快速轨道交通路线不可避免地会穿越或临近对振动敏感的居民区或工业区，由此引起的地面振动和产生的强烈噪声，对周围居民的日常生活、领近建筑物以及地下管线、精密仪器和设备等都有不可忽视的影响，因此必须对快速轨道交通运行引起的场地振动进行分析和研究。　　本文以ABAQUS软件为计算平台，采用有限元分析和现场实测相结合的方法，研究了南京城区典型场地上轨道交通运行引起的振动响应，主要成果如下：　　 1、基于轨道不平顺理论，建立了可模拟不同时速列车运行引起的振动荷载的方程；　　 2、以秦沈客运专线、先锋号机车和南京城区三个典型场地为工程背景，采用基于Davidenkov骨架曲线的土体动粘弹塑性本构模型描述土的动力特性，建立了快速轨道交通运行引起的场地振动有限元分析模型，对轨道交通运行引起的场地振动反应进行了数值模拟，结果表明：快速轨道交通的运行引起了较强烈的场地振动，引起的场地振动随着列车车速的增大而增大；振动的加速度幅值随场地与轨道距离的增大呈衰减趋势，但存在一个场地振动增大反弹区；列车运行引起的场地振动加速度频率基本上在0-100Hz之间，距轨道距离10-20m处场地振动频率基本在20Hz以内，距离50-100m处场地振动频率基本在10Hz以内，列车运行引起的各频段场地振动幅值随距轨道距离增大而呈衰减趋势；　　 3、采用地面振动加速度振级表征快速轨道交通运行引起的场地振动强度，分析表明：在距轨道20m内，轨道交通运行引起了强烈的场地振动，最高振级达113.4dB，在这一区域内应该禁止建造任何形式和功能的建筑物或采取有效隔振减振措施；　　 4、给出了列车时速、场地土性质和路基剪切波速对场地振动强度影响的基本规律。场地振动加速度振级随着列车车速的增大而增大，且增大幅度明显；场地土越软，轨道交通运行引起的地面振动位移峰值越大；轨道路基剪切波速越大，场地振动加速度峰值和振级也越大；　　 5、对南京市栖霞镇闫家边村某场地进行了列车振动现场试验，发现轨道交通运行引起的场地振动随着列车轴重和列车运行速度的增加而增加；快速轨道交通运行引起的场地振动速度时程曲线在近场处呈现周期性变化的特征，随着场地与轨道距离的增大，振动的持时延长，周期性变化特征减弱，时程曲线形状趋于纺锤形；随着场地距轨道距离的增大，振动高频部分衰减很快；快速轨道交通引起的场地环境振动超过了国家控制标准，应引起有关部门的足够重视并采取相应的治理措施。
作者：	陈斌
专业：	土木工程、防灾减灾工程及防护工程
导师：	陈国兴
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京工业大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文