基于敏感度的地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響預(yù)測(cè)及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)一些城市軌道交通路網(wǎng)的加密，地鐵振動(dòng)對(duì)附近的居住人群、古建筑、精密儀器的影響日益受到關(guān)注。一些振動(dòng)敏感目標(biāo)甚至成為制約整條線路規(guī)劃與建造的瓶頸因素。因此，在地鐵建成通車(chē)之前，對(duì)列車(chē)振動(dòng)影響的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和正確評(píng)估將尤為重要。然而，目前尚缺乏對(duì)振動(dòng)敏感目標(biāo)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)的完整理論體系、評(píng)價(jià)手段單一、缺乏與設(shè)計(jì)階段關(guān)聯(lián)互動(dòng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)體系、“地鐵減振”被簡(jiǎn)化為“軌道減振”，而不是綜合減振等等諸多問(wèn)題。
　　本文針對(duì)上述

2、問(wèn)題，首次提出了以地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響敏感度為核心理念的伴隨各設(shè)計(jì)階段的動(dòng)態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)體系。通過(guò)對(duì)地鐵振動(dòng)環(huán)境影響“敏感度”概念的完整定義，將敏感目標(biāo)的“承振能力”和“激擾強(qiáng)度”這兩個(gè)相互作用的變量統(tǒng)一起來(lái)。以此為基礎(chǔ)，根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有環(huán)評(píng)方法、預(yù)測(cè)方法和列車(chē)振動(dòng)在地表傳播規(guī)律等工作的詳細(xì)分析和總結(jié)，本文進(jìn)一步提出了與地鐵設(shè)計(jì)階段相結(jié)合的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)體系中的相關(guān)振動(dòng)預(yù)測(cè)方法，并圍繞民居、古建筑和精密儀器環(huán)境影響敏感度分析得出了一系列有

3、價(jià)值的結(jié)論；同時(shí)討論了動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)各環(huán)節(jié)中的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、數(shù)值計(jì)算等手段完善了該理論體系中的預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)和方法。
　　本文以民居、古建筑和精密儀器對(duì)地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響敏感度分析為核心，以地鐵列車(chē)振動(dòng)的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)為主線，從標(biāo)準(zhǔn)研究、理論分析、測(cè)試分析、數(shù)值計(jì)算等幾方面進(jìn)行了6項(xiàng)創(chuàng)新性的研究工作，取得了以下成果：
　　(1)首次明確提出了地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響敏感度的概念、數(shù)學(xué)定義、計(jì)算方法、等級(jí)劃分和矩陣表達(dá)方式，為實(shí)

4、施地鐵綜合減振和動(dòng)態(tài)環(huán)評(píng)提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)提出了基于地鐵列車(chē)振動(dòng)環(huán)境影響敏感度分析的伴隨各設(shè)計(jì)階段的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)體系，整合了各種預(yù)測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)。
　　(3)給出了古建筑防交通微振動(dòng)控制類(lèi)別的劃分等級(jí)，提出了基于既有國(guó)標(biāo)GB/T50452-2008研究成果、考慮古建筑維修歷史和保護(hù)現(xiàn)狀的振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)降級(jí)方法。
　　(4)基于大量地鐵列車(chē)振動(dòng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析工作，得到了針對(duì)不同環(huán)境目標(biāo)的敏感度的初步估算結(jié)果。

5、　　(5)通過(guò)建立車(chē)軌耦合數(shù)值模型，分析得到了5種不同軌道類(lèi)型的列車(chē)振動(dòng)荷載。
　　(6)提出了考慮振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、土層、軌道形式、隧道埋深、水平距離等因素的敏感度矩陣和軌道選型矩陣表達(dá)方法，并基于數(shù)值分析得到了針對(duì)人體、古建筑和精密儀器的敏感度計(jì)算結(jié)果和減振軌道適用范圍。
　　(7)推導(dǎo)了成層半空間作用豎向簡(jiǎn)諧荷載的理論模型，系統(tǒng)研究了單一頻率振動(dòng)地表放大區(qū)產(chǎn)生的原因及規(guī)律。
　　(8)提出了數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的地鐵