地铁运行振动的传播规律和对地面建筑的影响

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1、摘要随着我国地铁建设的快速发展，地铁运行引起的振动对于地面建筑的影响越来越引起人们的重视，开展地铁振动对地面建筑动力响应的研究已显得十分必要。本文以上海地铁一号线某区间段为研究对象，结合上海音乐学院新建排演中心项目，采用有限元分析软件MSC．Patran建立三维有限元模型，并结合现场实测数据对地铁运行振动的若干问题进行研究。主要研究内容如下：1．根据实测的振动数据，整理分析得到地铁运行引起的竖向振动的传播规律；将振动加速度转换为振级，并与相关规范限值进行对比，得到地铁沿线区域的振动水平；通过频谱分

2、析，得到地铁运行振动的频率组成以及振动在各频率段的分布情况，为地铁沿线隔振减振措施提供了数据支持。2．建立目标建筑的三维有限元模型，以实测的振动数据为激励输入，分别以一致输入和行波输入计算地面建筑的振动响应情况，得到两种输入工况下，振动在向上传递过程中的一般规律，以及振级变化情况。所得到的各项数据经过分析对比，总结出了进行地铁振动对地面建筑影响分析时的一般方法。3．针对紧邻地铁中心线处建筑越来越多的现状，分析了此类建筑结构受地铁运行振动影响的情况，并对比了不同距离处振动在结构上传播规律的异同，针对

3、其中的一些加速度突变问题，通过模态分析和频谱分析，解释了其原因，为建筑的隔振降噪措施提供了依据。关键词：地铁振动，传播规律，隔振降噪，结构噪声ABSTRACTBecausethesubwaydevelopsrapidlyinChina，therearemoreandmorenoiseandcireumstanceproblemscausedbythevibrationsproducedbysubwaytrains，itisimportanttodiscussthedynamicresponseso

4、fstructuresinducedbysubwaytrains·ThispaperattemptstodemonstratethreeproblemsbasedontheNo．1subwayandthenewconstructioninShanghaiMusicUniversity．WeusethefamouscommercialanalysissoftwareMSC．Patran&Nastrantobuildthree—dimensionalmodels，inordert0discussthe

5、sequestionsassociatedwithactualmeasurementdata．Themainresearchworkincludes3aspects：1．ThisaniclecarriedoutvibrationtestonaroadsectionalongtheNo．1subwayinShanghai，gotthehorizontalaccelerationandverticalaccelerationofdifferenttestlinesandtestpoints．Chang

6、edthemtovibrationgrade，comparedwiththenationalstandard．andanalyzedthevibrationfrequency．Comparedtheaccelerationsarousedbvtrainsofdifferentways，analyzedtheregulationofvibrationattenuation．Theresultishelpfulforreferenceinvibration．2．Basedontrackvibratin

7、gaccelerationdatameasuredfromShanghaiNo·1subways．thenumericalsimulationsbyusingthree—dimensionalarecarriedoutinordertounderstandthedynamicresponseofthegroundstructurenearthesubwayline．ComparedtheresultsbetweentwodifferentloadcaSeS，theaccelerationandvi

8、brationgradetransmissionlawonthestructureareobtained．Fromthesework，someconclusionsaredrawnandCanbeusedforthereferenceinvibrationcontrolandbufferdesignofgroundstructure．3．Duringthecitydevelopment，morcandmorcbuildingsaredesignedmuchdosedtothesub