地铁折返线环境振动试验

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浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析

浅埋地铁振动特性测试及环境影响分析
Em b d e e r n h m p c n En i o m e t e d d M t o a d t e I a to v r n ns
GAO a y a M o un
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有 一 定的参考价值 。 关键 词 浅埋地铁 , 动特 性 ,分频 最大振级 ,阻隔效应 振

地铁列车运行对沿线环境的振动影响实测与数值模拟的研究

地铁列车运行对沿线环境的振动影响实测与数值模拟的研究

地铁列车运行对沿线环境的振动影响实测与数值模拟的研究地铁列车运行对其邻近建筑结构产生的振动影响已成为发展城市地下轨道交通及其沿线建筑设施的突出问题之一。

本文结合实际工程项目,通过现场实测和数值模拟手段对典型的地铁邻近建筑结构受地铁列车运行产生振动影响的工程案例进行研究,分析了地铁列车运行对邻近建筑结构产生的振动影响规律。

针对具体工程需求对地铁列车运行产生的振动进行了振动影响评估及减少地铁列车运行产生振动措施的研究,本文主要研究工作包括:(1)对广州市地铁6号线列车运行引起沿线某商住楼项目场地内土体和建筑结构桩基础产生的振动进行实际测量,研究了地铁列车运行引起该工程沿线土体和建筑结构桩基础产生振动的主要行为规律和特点,给出了广州市地铁6号线列车运行对其邻近商住楼地下商业广场产生振动影响的评估及建议。

(2)对深圳市地铁9号线列车运行引起沿线某地铁车站站台层产生的振动进行实际测量,对地铁列车运行产生的振动的优势频段与列车运行状态进行了相关性分析,得出站台层受地铁列车运行产生振动影响的特征规律。

(3)基于广州市地铁6号线列车运行引起沿线某商住楼项目产生振动影响的实测评估,采用有限元软件MIDAS GTS NX建立列车—隧道—土体—建筑结构的三维有限元模型,研究了采用有限元软件对类似工程项目进行三维有限元模型数值模拟的方法,进行了移动列车荷载的动力时程分析,将模型计算所得到的振动响应值和实测数据的振动响应值进行了对比,对实测结果与计算结果之间的偏差进行了原因分析,验证了模拟方法的可行性和正确性。

(4)利用上述三维有限元模型数值模拟的方法进行实例应用分析,预测拟建广佛环线地铁列车运行可能对沿线某研究中心内建筑结构产生的振动响应,研究了地铁列车运行对该研究中心内建筑结构产生振动影响的规律,针对模拟结果结合相关规范及实验设备正常工作要求进行了振动影响评价。

(5)针对广佛环线地铁列车运行对该研究中心内框架结构建筑产生的振动影响,通过改变三维有限元模型参数,将动力时程分析结果与标准模型计算结果进行对比分析,研究地铁列车运行引起框架结构建筑产生振动的响应规律,提出了减少建筑结构振动响应的建议。

城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟的开题报告

城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟的开题报告

城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟的开题报告题目:城市轨道交通引起的振动测试分析及数值模拟一、选题背景和意义:城市轨道交通是现代城市交通的重要组成部分,其建设为城市居民的出行提供了便利。

但是,城市轨道交通的运行会引起周围环境的振动,如建筑物、地铁站台等受到的振动影响可能会对周围居民的生活和健康造成影响。

因此,轨道交通引起的振动问题备受关注。

针对城市轨道交通引起的振动问题,国内外学者和工程师们进行了大量的研究。

他们通过实测、数值模拟等方法对城市轨道交通引起的振动进行研究,希望能够掌握城市轨道交通振动的特点和规律,从而制定相应的振动控制措施。

因此,本文将从实测和数值模拟两个方面入手,研究城市轨道交通引起的振动问题,为振动控制措施的制定提供参考。

二、研究内容和思路:1. 实测方法研究利用振动测试仪在城市轨道交通附近的建筑物、地铁站台等位置进行振动测试,获得城市轨道交通振动数据,并进行统计和分析。

同时,利用声学测试仪器测量噪声等物理参数,探讨城市轨道交通振动和噪声的相互作用。

2. 数值模拟研究基于有限元方法,建立城市轨道交通车辆和轨道、地基系统的三维数值模型,考虑地基和轨道的非线性特性、车辆的非线性特性和速度变化等因素,模拟城市轨道交通的运行过程,分析振动特征和影响因素。

3. 综合分析与振动控制方案通过将实测和数值模拟的结果进行对比、分析和综合,得出城市轨道交通引起的振动特点和规律,为制定振动控制方案提供参考。

三、论文结构和进度安排:1. 前面绪论:介绍研究背景、现状与问题,阐述选题的研究意义及研究现代方法,明确研究思路和方法途径。

2. 第二章实测方法研究:2.1 实验方案设计:包括测试地点的选择、测试仪器的选择与放置等内容。

2.2 实验数据处理:包括数据采集、去噪、滤波等过程。

2.3 实验数据分析:包括振动特点统计分析、噪声特点统计分析等内容。

3. 第三章数值模拟研究:3.1 建模过程和模型设计3.2 设备和材料的选择和处理3.3 系统边界和边界条件的定义3.4 运动和结构分析的数值模拟4. 综合分析与振动控制方案:4.1 通过实测和数值模拟结果进行比较分析4.2 城市轨道交通振动控制方案的制定5. 结论和展望:5.1 研究结论总结5.2 研究存在的不足和改进方向在第二章、第三章的实验和模拟研究需要进行分别三个月和四个月的时间,第四章的分析和控制方案设计也需要两个月的时间,最后结论和展望一章也仅需一个月的时间。

地铁分期建设对沿线环境振动影响的测试研究与探讨

地铁分期建设对沿线环境振动影响的测试研究与探讨

论坛园地地铁分期建设对沿线环境振动影响的测试研究与探讨叶利宾1,田桂英1,程朝伟2(1. 北京市地铁运营有限公司,北京 100044;2. 中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心,北京 100081)1 引言地铁因其具有节约用地、速度快、运输能力强、安全舒适以及准时等优点,已成为我国主要城市解决交通拥堵、出行耗时等民生问题的重要手段。

截至2022年12月31日,中国内地地铁总长度达8 008.17 km [1]。

随着地铁开通线路逐渐增加,线网逐渐加密,沿线居民数摘 要:随着地铁运营线路的不断增加,以及人们对生活环境质量的日益关注,地铁沿线居民的振动投诉问题越来越普遍。

在地铁线路分期建设时,由于上下行轨道类型的差异以及各期车辆服役状态的不同,沿线环境经常会出现振动问题。

文章在某线路分期建设的背景下开展现场振动测试研究,并对实测数据进行深入分析,包括振动加速度时域指标、频谱特性以及隧道壁 Z 振级等。

研究结果表明,远轨减振措施不足和部分列车状态不良是产生振动过大的主要原因。

文章可以为后续地铁线路分期建设提供借鉴,同时为减振设计提供参考,减少振动扰民问题的发生。

关键词:地铁;分期建设;环境;振动;减振; 现场测试 ;研究中图分类号:U213.9基金项目:北京市自然科学基金——丰台轨道交通前沿研究联合基金项目 (L221001); 面向声-振综合管控的城市轨道交通车辆/轨道养护维修策略研究 (2022YJ041); 基于轨道动态几何检测数据的精调技术及实践研究 (2022ZXJ005)第一作者:叶利宾, 男, 高级工程师引用格式:叶利宾, 田桂英, 程朝伟. 地铁分期建设对沿线环境振动影响的测试研究与探讨[J]. 现代城市轨道交通, 2024(03): 118-125. YE Libin, TIAN Guiying, CHENG Chaowei, et al. Test, research, and discussion on the effect of the phased construction of metros onenvironmental vibration along railway lines[J]. Modern Urban Transit, 2024(03): 118-125.DOI:10.20151/ki.1672-7533.2024.03.019量也在不断增加,同时,人们对生活环境的要求也越来越高,导致地铁沿线的居民对振动和噪声的投诉日益频繁。

地铁列车与道路车辆运行对环境的振动影响现场测试与分析

地铁列车与道路车辆运行对环境的振动影响现场测试与分析
第 3 5卷 第 5 期
2 0 1 3 年 5月




Vo 1 .3 5 NO. 5
M ay 201 3
J OURNAL 0F THE CHI NA RAI L W AY S 0CI ETY
文 章 编 号 :1 0 0 1 — 8 3 6 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 8 0 — 0 5
b e t we e n t h e Do n g d a n S t a t i o n a n d J i a n g u o me n S t a t i o n o n Li n e 1 a n d i n t h e s e c t i o n o f f l o a t i n g s l a b ຫໍສະໝຸດ t r a c k s b e —
地 铁 列 车 与 道路 车辆 运 行 对 环 境 的振 动 影 响 现 场测 试 与分 析
刘卫丰, 刘维 宁, 袁 扬 , 李克 飞, 吴 宗臻
( 北京交通大学 土木建筑工程学院 , 北 京 1 0 0 0 4 4 )

要: 为评价地铁列车和道路车辆运行对环境的振动影 响, 选 取 北 京 地 铁 1号 线 东 单 站 一 建 国 门 站 普 通 无 砟
LI U W e i — f e n g, LI U We i — n i ng, Y U A N Ya ng, LI Ke — f e i , W U Zo ng — z he n
( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g , B e i j i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 0 4 4 ,C h i n a )

地铁隧道环境下的振动控制研究

地铁隧道环境下的振动控制研究

地铁隧道环境下的振动控制研究近年来,随着城市化进程的不断加速,地铁已成为城市交通的重要组成部分。

然而,地铁建设也给城市环境和居民生活带来了影响,其中地铁隧道的振动问题尤为突出。

地铁隧道建设对周围环境的振动影响主要包括两个方面:一是隧道施工时的振动干扰;二是列车运行时的振动扰动。

针对这一问题,振动控制技术逐渐成为地铁工程建设中的重点研究方向之一。

一、隧道施工阶段的振动控制研究地铁隧道施工过程中,作业设备的震动和振动反作用力会向周围土体、建筑物、管线等传递,进而引起周围环境的振动反应,给生产生活带来一定的干扰,甚至可以对周围建筑物造成损害。

因此,在地铁施工过程中,合理使用振动控制手段可以有效减少施工过程中的振动干扰,缩小对周围环境的影响。

针对隧道施工阶段的振动控制,目前国内外研究较为广泛的控制方法主要包括质量阻尼器、摩擦阻尼器、弹簧阻尼器等方法。

质量阻尼器是一种通过调节质量、阻尼和弹性的组合来实现振动控制的装置。

质量阻尼器主要适用于施工设备振动较小、谐振频率较低的工程。

摩擦阻尼器是通过摩擦力在结构震动时消耗能量以达到控制振动的效果。

摩擦阻尼器主要适用于施工设备振动幅度较大、强迫频率较高的工程。

弹簧阻尼器是通过增加结构的阻尼、改变结构的振动形态来抑制结构振动。

弹簧阻尼器适用于大跨度结构,比如地铁车站、地下商场等。

二、列车运行阶段的振动控制研究与隧道施工阶段相比,地铁列车的振动问题更加复杂。

列车在轨道上高速运行时,对周围环境产生的振动影响更大,且振动频率更高。

针对地铁列车的振动问题,目前主要控制方法包括:1.减震减振减震减振是一种通过阻尼、吸能等手段将振动能量分散的控制方式。

目前,常用的减震减振手段主要包括橡胶垫、弹性材料、阻尼器等。

2.降噪处理除了振动问题,地铁列车运行过程中产生的噪声问题同样困扰着周围居民。

为减小列车噪声对周围环境的影响,降噪处理也成为地铁建设过程中的重要研究方向之一。

降噪处理方法包括结构隔振、弱化噪声源等。

地铁敏感建筑物室内环境振动测量方法、振动控制工作流程、隔振效率计算

地铁敏感建筑物室内环境振动测量方法、振动控制工作流程、隔振效率计算

附录A(规范性)地铁正线列车运行引起的敏感建筑物室内环境振动测量方法A.1 测量仪器A.1.1 振动测量系统性能应符合相关标准的要求。

A.1.2 测量仪器应经国家认可的计量部门检定或校准,并在其有效期限内使用。

A.2 测量要求A.2.1 测量应分别在昼间、夜间进行,测量时间应为昼间高峰时段及夜间运行时段。

A.2.2 振动测点选择和拾振器安装应符合下列规定:a)对面积不大于20 m2的房间,应至少选取1个测点;对面积大于20 m2的房间,应至少选取3个测点;b)测点应选在人员主要活动区域的楼板振动敏感位置,当振动敏感位置无法确定时,测点宜选在室内楼板中央;注:敏感位置应依次选择卧室或医院病房的床头处、书房的写字台处、学校教室的书桌处、起居室(厅)的沙发处、办公室和会议室的桌子处等。

c)拾振器应安装在平坦、坚实的楼板上,且应安装牢固;d)拾振器不得置于地毯、地胶等松软或弹性地面上;e)拾振器灵敏度主轴方向应为铅垂向。

A.2.3 各测点应连续测量至少20列车(测量对测点影响较大一侧轨道线路通过的列车)运行通过时的振动数据,夜间测量时间内通过列车数不足20列车时,应以夜间运行时段内实际通过列车数为准。

A.2.4在测量期间,当轨道交通之外的其他振源对振动测量结果产生干扰时,本次测量应视为无效。

A.3 数据记录及处理A.3.1 振动测量量应采用最大Z振级(VLZmax)。

A.3.2当被测房间内仅选取1个测点时,在同一测点测得的多次振动测量结果应在剔除异常值后计算算术平均值作为评价量。

A.3.3当被测房间内选有多个测点时,应对每个测点测得的多次振动测量结果分别计算算术平均值,并应以各测点算术平均值中的最大值作为评价量。

A.3.4 测量记录应包括下列内容:a)日期、时间、地点及测量单位、人员;b)仪器型号、编号及其校准记录;c)振源类型及运行工况说明,如轨道结构型式、车型、编组、车速、会车情况等;d)建筑与列车行驶轨道之间的几何位置关系、测点位置图;e)测量项目及测定结果;f)其他应记录事项。

近车站地铁运行引起的环境振动的实验与分析

近车站地铁运行引起的环境振动的实验与分析

近车站地铁运行引起的环境振动的实验与分析
屈迪;林皋;李建波;尹训强
【期刊名称】《防灾减灾工程学报》
【年(卷),期】2014()2
【摘要】选取上海地铁交通9号线沿线近车站典型区段为对象,以基于LabVIEW2010开发平台的振动测试系统进行数据采集。

根据现场实测数据,分析了地铁运行时隧洞中心线对应的地表处3个方向,以及距中心线不同距离地表处垂直地面方向的振动响应实况和振动特性及传播规律。

结果表明,地面振动以垂直地表方向振动为主,振动幅值距离隧洞中心线越远越小,在15m左右存在放大区,且放大的敏感频率为15~25Hz。

本次实验地点靠近9号线某车站,实验数值具有一定的典型性和特殊性,可为完善该领域的研究提供借鉴和参考。

【总页数】7页(P173-179)
【作者】屈迪;林皋;李建波;尹训强
【作者单位】大连理工大学工程抗震研究所;大连理工大学海岸与近海国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U231;X827
【相关文献】
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3.地铁列车运行引起环境振动响应的人工单点列脉冲激励预测方
法4.地铁风道近接下穿既有地铁车站引起的结构变形5.基于MIDAS GTS分析地铁运行振动对地铁车站沉降影响
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图 1 10 号线劲松站折返线振动地面测点布置
其中,断面③距折返线岔心纵向距离 245 m,横向 距隧道壁 55 m,相当于清华大学东配楼东南角距清华 东站折返线岔心距离,为重要对比测点。
现场测试数据共计 160 组,主要分为 4 种工况: 工况 1,10 号线地铁侧向过岔( 含三环路交通) ,
2012 年第 11 期
单洞双线
粉质黏土( 8 m)
2‰
粉砂( 5. 5 m)
பைடு நூலகம்
砾石( 4. 5 m)
大兴线 天宫院站
岔心处 15. 3 m 距岔心 245 m 处 10. 7 m 单洞双线
杂填土( 1. 5 m) 粉砂( 6 m)
粉质黏土( 3 m)
35‰
道床类型 待定
普通整体道床 普通整体道床
车辆类型
B 型车 6 节编组 轴重 14 t
摘要: 交通环境振动对精密仪器和设备的影响越来越大,为了解地铁折返线对周围环境的振动影响,选 取北京地铁 10 号线劲松站折返线和大兴线天宫院站折返线进行现场振动测试。测试结果表明: 对于纵 向距岔心 245 m 的断面,列车侧向过岔和直行过岔产生的振动加速度 1 /3 倍频程曲线很接近,中心频率 30 Hz 以上时两者差异更小; 由于距岔心较远,列车过岔和制动产生的振动传递到该断面时已大幅衰 减,实测振动水平接近地铁无过车时环境振动水平。 关键词: 环境振动 振动影响 地铁 折返线 加速度 中图分类号: TB533. 2 文献标识码: A DOI: 10. 3969 / j. issn. 1003-1995. 2012. 11. 12
铁道建筑
34
Railway Engineering
November,2012
文章编号: 1003-1995( 2012) 11-0034-04
地铁折返线环境振动试验研究
欧阳康淼1 ,尹 京2 ,杨宜谦2
( 1. 北京东直门机场快速轨道交通有限公司,北京 100027; 2. 中国铁道科学研究院 铁道建筑研究所,北京 100081)
6 个断面,测试内容包括垂向和水平向振动加速度、速 度、位移。具体测点位置见图 2,位置依次为:
断面①,岔心断面,距岔心约 60 m 处地表面; 断面②,断面①沿线路纵向向南 115 m 处地表面; 断面③,断面②沿线路纵向向南 130 m 处地表面; 断面④,断 面 ③ 靠 近 线 路 向 东 横 移 50 m 处 地 表面; 断面⑤,断面③沿线路纵向向南 60 m 处地表面; 断面⑥,断 面 ③ 远 离 线 路 向 西 横 移 30 m 处 地 表面。 其中,断面③距折返线岔心纵向距离 245 m,横向 距隧道壁约 55 m,相当于清华大学东配楼东南角距清 华东站折返线岔心距离,为重要对比测点。 现场测试数据共计 88 组,主要分为 3 种工况: 工况 1,大兴线地铁侧向过岔,共计 41 组数据; 工况 2,大兴线地铁直向过岔,共计 41 组数据; 工况 3,无过车条件下环境振动,共计 6 组数据。
地铁折返线环境振动试验研究
35
表 1 折返线隧道参数和地质条件比较
线路名称
隧道结构 隧道轨面埋深
单双洞
土层分布
线路坡度
15 号线清华东站 ( 初步设计)
23 m
杂填土( 1. 5 m)
粉质填土( 2 m)
单洞双线
粉质黏土( 14 m)
2‰
粉土( 0. 5 m)
10 号线 劲松站
23 m
杂填土( 3 m)
随着我国城市化建设的快速发展,交通环境振动 对科研单位和高等院校的精密仪器、振动敏感设备的 影响越来越大[1-5]。北京地铁 15 号线一期计划先后 下穿京包铁路、地铁 13 号线、荷清路、清华大学东配楼 东侧停车场至清华东站。清华东站为侧式站台,站后 设折返线,终点邻近清华大学东配楼。折返线岔心纵 向距东配楼东南角 245 m,隧道壁横向距东配楼东南 角 56 m。为预测地铁折返线对东配楼内精密仪器的 振动影响,分别选取隧道埋深、工程地质和隧道结构等 条件类似的已运营地铁 10 号线劲松站和大兴线天宫 院站折返线进行地面振动类比测试。本文主要对比分 析两条折返线行车产生的地面振动及其传递规律。
1 试验场地概况
北京地铁 10 号线劲松站位于朝阳区东三环劲松 桥南侧主路旁,其折返线隧道结构和地质条件与 15 号 线清华东站折返线较为接近,但地面三环主路昼间交 通流量较大,主要为小客车和公交车。大兴线天宫院 站位于大兴区新源大街与天府路交汇处,车站南侧为 地面车辆段,折返线埋深较浅,且存在延伸至地面的较 大纵坡,但地面基本无公路交通,环境较为安静。两条 折返线具体隧道参数和地质条件与 15 号线折返线的 比较见表 1。
图 2 大兴线天宫院站折返线地面测点布置( 单位: m)
从图 3 ~ 图 5 三个方向实测结果可以看出,同一 趟列车侧向过岔和直行过岔时,两者在断面③处的振 动加速度 1 /3 倍频程曲线很接近; 距离越远,中心频率 30 Hz 以上高频振动衰减相对低频振动更为明显,因 此地铁列车侧向过岔和直行过岔引起的高频振动差异 通过较大距离的衰减后,两者差异更小。
断面①,岔心断面,距地铁西侧隧道壁 55 m 处地 表面;
断面②,断面①沿线路纵向向南 115 m 处地表面; 断面③,断面②沿线路纵向向南 130 m 处地表面; 断面④,断面③沿线路纵向向南 30 m 处地表面; 断面⑤,断面④沿线路纵向向南 30 m 处地表面; 断面⑥,断 面 ④ 远 离 线 路 向 西 横 移 30 m 处 地 表面。
B 型车 6 节编组 轴重 14 t
B 型车 6 节编组 轴重 14 t
共计 76 组数据; 工况 2,10 号线地铁直行过岔( 含三环路交通) ,
共计 76 组数据; 工况 3,无地铁列车条件下三环路交通,共计 6 组
数据; 工况 4,无过车条件下环境振动,共计 2 组数据。
2. 2 天宫院站折返线 北京地铁大兴线天宫院站折返线现场测试共选取
2 测点布置和测试工况
2. 1 劲松站折返线 北京地铁 10 号线劲松站折返线现场测试共选取
收稿日期: 2012-07-10; 修回日期: 2012-08-06 作者简介: 欧阳康淼( 1979— ) ,男,江西萍乡人,工程师。
6 个断面,测试内容包括垂向和水平向振动加速度、速 度、位移。具体测点位置见图 1,位置依次为:
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