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地铁列车振动荷载诱发地基振动的间接边界元分析
| 论文题名： | 地铁列车振动荷载诱发地基振动的间接边界元分析 |
| 关键词： | 地铁列车;振动荷载;间接边界元;地基振动 |
| 摘要： | 近年来，地铁以其安全、方便、快捷和节约地上空间等优势，成为解决大城市交通拥挤和大气污染的一种有效手段。但与此同时，地铁列车的运行诱发其沿线的环境振动，并影响周围居民的正常生活，因此研究地铁列车振动诱发的地基振动问题具有现实意义。 本文结合“分区契合”技术，采用间接边界元方法对地铁列车振动荷载诱发的地基振动进行研究。方法首先将模型划分为含隧道的层状半空间和轨下垫层两个区域。然后求解振动荷载作用于垫层表面时轨下垫层区域的自由波场，同时在两个区域的边界上分别施加单位虚拟荷载来模拟两个区域内的散射波场。最后契合两个区域，由边界条件求得虚拟荷载，进而求得地基表面的动力响应。 本文分别针对层状弹性和层状饱和地基在地铁振动荷载作用下的动力响应问题进行了研究。其中地铁荷载是基于轨道不平顺性，采用与不平顺管理标准值相对应的激振力来模拟。针对层状弹性场地，主要研究了隧道埋深、土层厚度、基岩与土层刚度比、土层阻尼比等地质环境因素对层状弹性地基振动的影响，并对比分析了天津地区某典型弹性场地和其等效场地地表振动的差异。针对层状饱和场地，主要研究了饱和场地与干土场地地基表面振动的差异，研究了孔隙率、粘性耦合系数、地表透水条件以及土层等因素对振动的影响，同时也对比分析了天津地区某典型饱和场地和其等效单层土场地地基表面振动的差异。文中通过计算分析得到了一些有益的结论，可为今后地铁的设计以及地铁振动的减振隔震等工作提供一定的参考。 |
| 作者： | 张波 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 梁建文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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