地铁列车振动引起的城市大跨度立交桥的微振分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：雪心一签字日期：砌8年易月否日致谢本论文的工作是在我的导师陈文化教授的悉心指导下完成的，能作为陈老师的学生，我感到非常地幸运。从读研究生一开始，陈老师便关心着我的学习与论文进展情况，督促我利用课余时间大量收集相关资料，并在论文选题、难度确定、技术路线、

2、建模要求等各方面都对给予了严格的要求与耐心的指导。陈老师学识渊博，治学态度严谨，对学生学习与科研要求严格，给我今后的学习与工作树立了很好的榜样，同时也对以后的生活和工作产生深远的影响，在此特向我尊敬的导师致以最诚挚的谢意!感谢老师这两年来对我的指导和帮助!在撰写论文期间，赵红军师兄以及周围同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外，我还要感谢家中每一位亲人，由于他们的鼓励，是我能够坚定地面对我所遇到的所有困难，由于他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。2008年对于我来说，是不同寻常的一年，不仅因为在这一年里，我将结束我的研究生的学习，

3、即将正式进入社会，也因为在这一年里，我们国家真的发生了很多让人难忘的事。2008年8月8日在北京将举办奥运，这一天是每个中国人期待已久的日子，我们为之而自豪!同样，在这一年的5月12日也是每个中国人都不能忘怀的日子，四川汶川发生特大级地震灾害，许多的四川同胞都在这一场突如其来的灾难遭受了巨大的不幸，虽然悲痛在每个人的心中纠结着，但就在国难当头的紧要关头，我们中国人所表现出来的团结一致的精神让我们又感到非常的欣慰，同时也深深地感到，无论身处多大的困境，只要活着，就是最大的感恩!愿上天保佑我们正身处苦难的四川同胞早日脱离苦境，愿遭受病痛的人们早日康复，愿处在迷茫当中的人们早日找到

4、自己前行的方向，愿大家一切都好!引言1．1选题的背景及研究意义1引言21世纪是人类开发利用地下空间的世纪。开发利用地下空间是解决目前由于城市迅速发展而出现的诸如建筑用地紧张、生存空间拥挤、交通堵塞、基础设施薄弱等一系列问题的一种有效途径。城市地下铁道以其运量大、速度快、安全可靠、运行准时、不占地面道路等优点，迅速成为一种现代化的城市交通工具。地下铁道的建设必为改善我国城市交通环境、缓解城市交通拥挤、减少城市污染起到积极的作用，并进一步推动我国城市的建设和经济发展。地下铁道已经成为衡量城市现代化水平的重要标志之一。而与此同时，随着近年来我国地下空间的不断开发，尤其是北京、上海、

5、广州等大城市地铁建设的逐步开展，地铁列车运行时引起的振动对环境的影响已越来越严重，也受到世界各国的普遍重视。据有关国家统计，除工厂、企业和建筑工程外，交通系统引起的环境振动是公众反映中最为强烈的。随着城市的发展，在交通系统设计规划中，对环境影响的考虑越来越多，主要是由于现在的城市建设迅猛发展，多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系，从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区。由于交通密度的不断增加，使得振动的影响日益增大。交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播，进一步诱发建筑物及桥梁的振动。由于地铁列车长期振动，造成了地基周围

6、软弱土地层结构承载力的降低，进而造成土体的振陷和变形，而对于上部结构的影响也越来越显著，已经成为工程界关注的新焦点，是地铁建设中一个不可忽略的问题。本文正是结合国内、外的研究成果，对此问题作一较为系统地研究探讨。试图总结出地铁列车长期振动引起的隧道地基、周围土层及上部结构的响应。本文重点是通过探讨列车振动荷载作用下周围土层的动力响应，来分析对上部结构的影响，进而可以分析评测地铁列车运行的安全性和上部结构的稳固性与可靠性，对地铁系统的设计也有一定的参考价值，从而达到地铁和上部结构防振减灾的目的，为进一步研究振动环境控制问题和城市规划设计提供参考。因此，进行这方面的研究是十分必要

7、和有现实意义的。1．2课题的研究现状分析北京交通人学硕十学位论文地铁列车振动作用下周围地基的动力响应这一问题涉及到了车辆轨道动力学、隧道力学、土动力学、桥梁工程、结构动力学及数值计算等多个领域。国内外许多专家学者在这些领域进行了大量的研究得出了不少成果。以下将分类作以介绍：1．2．1地铁振动的国内外研究概况在国外，大城市比较多的许多国家如美国、法国、日本、德国、英国、比利时、捷克等国交通引起的环境振动问题都已被列为重要的科学研究课题，并开始着手研究振动污染规律、振动产生的原因、传播路径与控制方法以及对人