地鐵運行誘發(fā)的建筑物振動及控制.pdf

1、地鐵作為一種城市交通方式，其優(yōu)勢顯而易見。近年來，我國地鐵運輸系統(tǒng)迅猛發(fā)展。但是，隨著地鐵建設的大力發(fā)展，一些負面影響也同時產(chǎn)生。其中，地鐵運行誘發(fā)的振動對環(huán)境的影響問題尤為顯著。由于城市地鐵均貫穿市區(qū)，對沿線周圍建筑物居住環(huán)境產(chǎn)生的振動不容忽視。但是，國內(nèi)外對此問題的研究至今尚無令人滿意的進展。在此背景下，本文展開了相關的研究工作。 本文在對國內(nèi)外相關研究內(nèi)容進行分析的基礎上，以減輕地鐵運行誘發(fā)沿線建筑物振動為目的，用現(xiàn)場實測

2、和數(shù)值模擬的方法研究了地鐵運行誘發(fā)鄰近建筑物的振動特性和規(guī)律，并在此基礎上提出了減輕建筑物振動的三維隔振裝置，同時對該裝置的適用性和可行性進行了數(shù)值模擬驗證。論文主要研究工作和成果如下： (1)借鑒國內(nèi)外相關研究成果，以分析地鐵誘發(fā)沿線建筑物的振動特性為目的，對地鐵運行誘發(fā)鄰近建筑物的振動進行了現(xiàn)場實測分析，從實測角度給出地鐵運行誘發(fā)沿線建筑物的振動特性與規(guī)律； (2)采用結(jié)構(gòu)通用有限元分析程序SAP2000建立實測結(jié)構(gòu)

3、三維桿系模型，在地鐵運行誘發(fā)地面豎向振動的作用下，分別采用整體輸入方式和多點輸入方式，研究實測結(jié)構(gòu)的動力響應，并與實測結(jié)果作對比分析，提出地鐵運行誘發(fā)沿線建筑物振動的理論分析模型； (3)借鑒結(jié)構(gòu)地震和風振反應的被動控制理論和技術，結(jié)合地鐵運行誘發(fā)鄰近建筑物的振動特性，提出并設計了一種適合地鐵運行誘發(fā)沿線建筑物減振控制的三維隔振裝置(碟形彈簧-鉛心橡膠支座)，同時對其豎向剛度的可調(diào)性能、豎向變形性能進行了相關的理論分析和計算；

4、 (4)對實測結(jié)構(gòu)設計安裝了本文提出的三維隔振裝置，采用三維有限元模型分析其在地鐵運行誘發(fā)地面豎向振動波的作用下的動力反應，并與相應的非隔振結(jié)構(gòu)的動力反應作對比，驗證本文提出的碟形彈簧-鉛心橡膠三維隔振支座的有效性。分析結(jié)果表明：該裝置對減輕地鐵運行誘發(fā)沿線建筑物的振動有顯著效果； (5)對安裝了本文提出的三維隔振裝置的實測結(jié)構(gòu)，采用三維有限元模型分析其在典型豎向地震動作用下的動力反應，并與相應的非隔振結(jié)構(gòu)的動力反應作對比