资源描述：
《城市轨道交通系统引起的环境振动问题论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、城市轨道交通系统引起的环境振动问题论文.freel处一座五层楼内的居民反映,当列车通过时可感到室内有较强的振动,且受振动影响一段时间后,室内家具也发生了错位.另外,由于人们对生活质量的要求越来越高,对于同样水平的振动,过去可能不被认为是什么问题,而现在却越来越多地引起公众的强烈反应.这些都对交通系统引起的结构振动及其对周围环境影响的研究提出了新的要求,也引起了各国研究人员的高度重视2～21.日本是振动环境污染最为严重的国家之一,在其“公害对策基本法”中,明确振动为七个典型公害之一的同时,还规定了必须采取有效措施来限制
2、振动.在“限制振动法”中,特别对交通振动规定了措施要求,以保护生活环境和人民的健康.T.Fujikake、青木一郎和K.Hayaka附近的振动可达80dB.地铁列车通过时,在地面建筑物上引起振动的持续时间大约为10s.在一条线路上,高峰时,两个方向1h内可通过30对列车或更多,振动作用的持续时间可达到总工作时间的15%～20%.最近在我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试,结果表明,当地铁列车以15～20km/h的速度通过时,地铁正上方居民住宅的振动高达85dB,如果列车速度达到正常运行的70km/h时,其振级可能还
3、要大得多.可见由列车运行引起的环境振动已不同程度地影响了居民的日常生活.在轨道交通系统中,由运行列车对轨道的冲击作用产生振动,并通过结构(隧道基础和衬砌或桥梁的墩台及其基础)传递到周围的地层,进而通过土壤向四周传播,诱发了附近地下结构以及建筑物(包括其结构和室内家具)的二次振动和噪声.对于地下铁道,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、隧道基础和衬砌结构类型、轨道类型、是否采用了隔振措施等,此外列车与轨道的动力相互作用也会加大振动作用.有调查表明,地铁列车在隧道内高速运行时,距轨道水平距离1.5m处,振级平均值为81d
4、B;24m处,振级平均值为71.6dB.这说明随着距轨道水平距离的增加,振级将不断衰减.此外,地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车通过的速度及隧道的埋深.速度越高,振动干扰越强,影响范围越大(列车速度每提高一倍,隧道和地面的振动增加4～6dB);埋深越大,影响范围越小.文献25采用计算机模拟的方法得到地铁列车引起的地面振动随距离的分布:在距隧道中心线40m左右的地面为加速度的局部放大区;对于1～3Hz的低频振动加速度,尽管幅值大小不同,都在0、36、60m附近出现了放大区;对于5～6Hz的中频加速度,只有0m和
5、30m二个放大区,距离再大时就迅速衰减;对8Hz的高频加速度则随距离的增加而逐渐衰减.北京曾就地铁列车对环境的振动影响进行过实测,得到了与上述分布规律相同的结果.对于高架轻轨系统,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、桥梁结构类型和基础类型、桥梁跨度、刚度、挠度等,列车与桥梁的动力相互作用也会加大振动作用.目前国内尚无建成的高架轻轨系统,无法进行现场测试.但文献22,23通过力学计算、文献29通过对铁路高架桥和路基线路的实测分析,求得高架轻轨系统在列车运行时所引起的周围地层的振动特性,得出了以下结论:(1)轻轨列车振动
6、所引起的地面振动,在某一距离范围内,随距线路距离的增加而衰减,在达一定距离后会出现反弹增大(约在40～60m间),但总趋势是随距离的增大而逐渐衰减.(2)轻轨系统桥梁的基础类型对地面振动的影响非常大.采用桩基时,地面振动的位移、速度、加速度值均比采用平基时的小许多,且桩基时,地面振动随距线路距离的增加而衰减的速度也较平基时大.甚至由于采用了不同的桥梁基础,沿线建筑不同楼层的振动响应也有所不同.采用浅平基础时,上面楼层的响应比下面楼层的强烈,采用桩基时各楼层的差别就小得多.(3)高架桥线路与路基线路相比,环境振动将大幅
7、度降低.距线路中心线30m处的振动强度可降低5～10dB.(4)高架轻轨的桥梁结构设计应注意避免车桥产生共振,以减小对系统振动的影响.列车运行对大地产生的振动主要以三种波的形式传播,即横波、纵波和表面波.日本ErichiTaniguehi等的研究表明:位于地下2m深处振动加速度值为地表的20%～50%;4m深处为10%～30%.可见在车辆运行产生的环境振动中,表面波占主要地位.由于能量的扩散和土壤对振动能量的吸收,振动波在传播过程中将有所衰减.不同类型的振源,不同的振动方向,不同的传播方向以及不同的土介质,对振动的衰
8、减也是有区别的.据文献2,29,30,34的实测结果知,振动强度的分布具有以下特点:从振源的频率分布上看,以人体反应比较敏感的低频为主,其中50～60Hz的振动强度较大;从列车速度的影响上看,随行车速度的提高,振动有增大的趋势;就地面振动随距离的衰减而言,距轨道中心线越近,同一列车引起的地面振动就越大,反之则越小.很多文献认为列车运行所产生的地
