摘要: |
近年来,高速铁路开始在我国获得快速发展。国外高速铁路的运营情况表明,随着列车速度的提高,高速列车诱发的环境振动(包括大地振动和邻近建筑物振动)问题变得尤为突出。高速列车诱发的环境振动对居民的日常生活、工作以及一些精密仪器设备的生产和使用产生很大的影响,甚至危及到一些古建筑的结构安全。
工程中通常采用屏障隔振(又称波障)来隔离或减轻这种振动危害,目前一种有竞争力的屏障隔振方案为蜂窝状屏障。本文采用通用有限元软件ANSYS建立蜂窝状屏障隔振有限元模型,对其隔振效果进行分析,为工程隔振提供一定有意义的依据。主要研究内容包括:
(1)介绍振动传播的基本原理、铁路引起地面振动传播的特征、地面屏障隔振的基本原理以及地面屏障隔振的设计准则、近场主动隔振和远场被动隔振以及隔振效果的振级表示。
(2)考察了振动与波动有限元分析中的若干基本问题,对有限元模型尺寸、单元尺寸、时间步长进行探讨,阐述了动力边界条件的确定。最后通过算例分析给出了隔振系统有限元分析的模型尺寸、单元尺寸、时间步长以及边界条件。
(3)采用平面有限元方法,用通用有限元软件ANSYS建立平面应变分析模型,分别讨论一排、二排蜂窝状屏障在原土护壁、空心护壁、轮胎护壁三种填充材料下的隔振效果,得出一些有意义结论。
(4)建立路基、屏障、场地的三维有限元模型,分析不同振源位置屏障隔振效果和不同深度桩屏障隔振效果,为工程设计提供理论依据,具有较大的理论意义和应用价值。 |