地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地面列车荷载是指地铁或高铁列车在行驶过程中对周围建筑产生的振动荷载。
由于列车的高速行驶和重力荷载的作用，地面列车荷载会对建筑物的结构和居住环境产生一定的影响。
为了减少地面列车荷载对建筑楼板的传导，可以采用地屏障来实现隔振效果。
地屏障是指在列车轨道旁设置的隔振结构或设备，用来减少地面列车荷载对周围建筑的传导和影响。
地屏障一般由隔振墙和隔振板等组成，通过其减震减振的特性，有效降低列车振动向建筑传递的能量。
地屏障的隔振效果受到多个因素的影响，包括地屏障的材料、结构形式、设置位置等。
地屏障材料的选择应考虑其抗震性能和隔振特性。
常见的地屏障材料有混凝土、钢板、橡胶等，其中橡胶材料具有较好的隔振效果。
地屏障的结构形式也对隔振效果有一定影响。
采用柔性隔振墙的地屏障能够更好地吸收和分散列车振动能量，从而减少传导到建筑楼板的振动力。
地屏障的设置位置也应考虑列车行驶路径和建筑楼板之间的距离，以最大程度地降低列车振动对建筑的影响。
地屏障的隔振效果可以通过数值模拟和实测方法进行评估。
数值模拟可以通过有限元分析等方法，对地屏障的隔振效果进行预测和优化。
实测则可以通过在地面和建筑楼板上布置振动传感器，监测列车振动对建筑楼板的传递过程。
通过对数值模拟和实测结果的对比分析，可以评估地屏障的隔振效果，并对其进行进一步改进和优化。
在实际工程中，地屏障的设计应结合具体的列车荷载和建筑结构情况进行综合考虑。
合理选择地屏障的材料和结构形式，调整设置位置，能够有效减少地面列车荷载对建筑楼板的隔振传导，提高建筑的舒适性和安全性。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析【摘要】本研究旨在探究地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果。
首先介绍了研究背景、研究目的和研究意义，然后详细分析了地面列车荷载对建筑楼板的影响，地屏障的作用机理，地屏障在隔振中的应用，并进行了隔振效果的分析。
通过不同地面列车荷载下地屏障的性能对比，得出了结论：地屏障对建筑楼板的隔振效果具有显著影响。
总结了研究成果，并展望了未来研究方向。
本研究对于提高建筑结构的抗震性能和保障乘客出行安全具有重要意义。
【关键词】地面列车荷载、地屏障、建筑楼板、隔振效果、作用机理、性能对比、结论总结、研究背景、研究目的、研究意义、应用、分析、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景地面列车在城市交通中起着重要的作用，但由于地面列车的运行会产生振动和噪音，给周围建筑物带来一定的影响。
地面列车通过建筑楼板传递的荷载是导致建筑结构振动和噪音的主要原因之一。
为了减少地面列车荷载对建筑楼板的影响，需要采取有效的隔振措施。
本研究旨在分析地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果，探讨不同地面列车荷载下地屏障的性能对比，为提高建筑结构的抗震性能和舒适性提供理论支持和技术指导。
通过该研究，可以为城市交通和建筑设计提供重要的参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果进行分析，揭示地屏障在减少地面列车荷载对建筑楼板振动影响中的作用机理和应用效果，为提高建筑物的安全性和舒适性提供科学依据。
具体而言，本研究旨在研究地面列车荷载对建筑楼板振动的具体影响机理，探讨地屏障在隔振中的作用原理与效果，分析不同地面列车荷载下地屏障的性能差异，以及评估地屏障在隔振中的实际效果。
通过这些研究，可以为建筑工程领域提供更为全面和深入的理论支持，为建筑结构设计和施工提出有效建议，从而为城市轨道交通发展提供科学的保障。
通过本研究的开展，可以深入探讨地屏障对建筑楼板隔振效果的影响，为相关领域的研究和实践提供有益借鉴。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地屏障原理地屏障是通过设置隔振墙、振动吸收材料、防振支座等来控制地面振动的传递。
地屏障对地面振动的控制实际上是通过改变建筑物与地基之间的刚度和阻尼特性来实现的。
地屏障一般有两种类型，一种是垂直隔振（如隔振墙）；另一种是水平隔振（如振动吸收材料、防振支座）。
垂直隔振主要是使用墙壁、地下隔板等将地面振动主方向上的振动隔离开，水平隔振则是通过建立水平吸振系统来吸收传递至建筑物的横向、纵向振动。
地屏障适用范围地屏障是一种被广泛应用的结构隔振方法，其适用范围广泛。
对于住宅、办公楼等结构比较简单的建筑物，地屏障的应用会更为灵活。
而对于跨度较大、结构体系较为复杂的建筑物来说，要实现有效的隔振效果就需要更为细致的设计和调试。
此外，地屏障的应用还要考虑其造价、安全性、维护方便性等因素。
地屏障的应用可减少地面振动对建筑物的传递，从而降低建筑物受到的地面振动影响。
其最重要的隔振效果表现在降低建筑物的振动水平和振动能量。
具体来说，地屏障的应用可使建筑物的振动平面发生变化，并减小振动能量，从而达到隔振效果。
隔振墙的应用能够有效地将地面振动分开并反射回地，从而降低振动的传递。
而振动吸收材料的应用则是通过将建筑物上层结构绑定在吸振材料上，进而将建筑物的振动能量预先消化，降低对楼板的传递。
防振支座的应用则会令建筑物的整体刚度和共振频率发生变幻，得以减轻地面振动传递至楼板的能量和振动幅度。
通过这种方法，防振支座可以将振动传递至其他的建筑部分，以达到隔振的效果。
综上所述，地屏障是提高建筑物抵抗地面振动能力的一种有效方法。
在城市轨道交通规划和建设中，采用地屏障是一种极具实用价值和应用实际性的方法。
在实际应用过程中，隔振方案的设计应该因地制宜，综合考虑地面振动特征和建筑物结构特性，以达到更好的建筑结构隔振效果。
高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)
高速铁路或客运专线、城际、市域（郊）铁路减震降噪技术研发及应用方案一、实施背景随着中国城市群和都市圈的发展，高速铁路、客运专线、城际及市域（郊）铁路等轨道交通方式在城市交通中的地位日益显著。
然而，这些铁路设施在运行过程中产生的振动和噪声问题，对周边环境和居民生活品质产生了影响，甚至可能引发社会纠纷。
为此，从产业结构改革的角度出发，开展高速铁路及客运专线、城际、市域（郊）铁路减震降噪技术研发及应用方案具有重要意义。
二、工作原理减震降噪技术研发主要涉及以下几个方面：1.新型减震轨道结构：通过优化轨道结构，采用弹性支撑、阻尼支撑等新型材料和技术，降低列车运行时的振动。
2.车辆悬挂系统优化：对车辆的悬挂系统进行精细化设计，实现车辆对轨道不平顺的隔离，减少车体振动。
3.声屏障及吸声材料：利用声屏障和特殊吸声材料，减少噪声向周边环境的传播。
4.智能噪声控制系统：通过智能化技术，实时监测并控制噪声强度，确保噪声在允许范围内。
三、实施计划步骤1.需求分析：深入调查和研究高速铁路及各类轨道交通的实际运行情况，明确减震降噪的需求和关键技术指标。
2.技术研究：开展轨道结构优化、车辆悬挂系统改进、声屏障及吸声材料研发、智能噪声控制等关键技术的研究。
3.示范工程：选择典型线路进行减震降噪技术示范工程的实施，验证技术的可行性和效果。
4.推广应用：根据示范工程的验证结果，逐步将减震降噪技术应用到更广泛的轨道交通网络中。
四、适用范围此方案适用于各类高速铁路、客运专线、城际及市域（郊）铁路等轨道交通的减震降噪治理。
五、创新要点1.综合解决方案：本方案从轨道结构、车辆悬挂系统、声屏障及吸声材料、智能噪声控制等多个方面综合解决减震降噪问题，而非单一的某个方面的改进。
2.智能化控制：通过引入智能化技术，实现噪声的实时监测和控制，提高了噪声控制的效率和准确性。
3.环保理念：本方案注重环保理念的贯彻，使用的所有技术和材料均符合环保要求，无二次污染。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析摘要：随着城市化进程的不断加快，铁路和城市建筑之间的距离越来越近，地面列车的运行会对周围建筑物产生振动影响。
如何有效减少地面列车荷载对建筑楼板的振动影响，成为了一个重要的研究方向。
本文通过对地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果进行分析，探讨了地屏障在隔振效果上的影响因素和作用机制，为提高建筑楼板的隔振效果提供了理论依据。
1. 引言随着城市铁路的不断发展和建设，地面列车在城市中的运行已成为一种常见的交通方式。
地面列车的运行会带来噪音和振动等影响，对周围的建筑物也会产生一定的影响。
特别是对于高层建筑的楼板结构来说，地面列车的振动影响更为明显。
如何有效减少地面列车荷载对建筑楼板的振动影响，成为了一个亟待解决的问题。
2. 地屏障对建筑楼板的隔振作用机理地屏障是通过改变传播路径、吸收振动能量和反射振动波等方式，从而达到降低地面列车振动传播到建筑楼板的目的。
其主要隔振作用机理包括以下几个方面：1) 路径改变作用：地屏障可以改变地面列车振动波传播的路径，从而减缓振动波向建筑物传播的速度和能量。
2) 振动能量吸收作用：地屏障材料本身具有一定的振动吸收能力，能够将地面列车振动传播的能量部分吸收，从而减少传播到建筑楼板的振动能量。
3) 反射作用：地屏障还可以起到反射地面列车振动波的作用，使其在传播过程中产生反射，从而减少振动波穿透到建筑楼板下的能量。
通过以上隔振作用机理，地屏障能够有效减少地面列车振动对建筑楼板的影响，提高建筑楼板的隔振效果。
1) 地屏障的高度：地屏障的高度是影响其隔振效果的重要因素。
一般来说，地屏障的高度越高，其挡振效果就越好。
2) 地屏障的材质：地屏障的材质直接关系到其振动吸收能力，不同材质的地屏障对振动的吸收能力差异较大。
3) 地屏障的结构形式：地屏障的结构形式不同，其对地面列车振动的隔振效果也有差异，如单层地屏障和多层地屏障等。
4) 地面列车荷载的频率和振幅：地面列车荷载的频率和振幅也是影响地屏障隔振效果的重要因素，不同频率和振幅的地面列车荷载对地屏障的影响也不同。
铁路环境振动影响状况及防治技术分析研究
铁路环境振动影响状况及防治技术分析研究辜小安【摘要】本文通过对中国各主要类型铁路环境振动影响现状现场实测,经分析比较得出:目前中国铁路沿线距离线路外侧轨道中心线30 m处,不同类别的铁路环境振动铅垂向最大Z振级范围值为60～84 dB,其中:高速铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于76 dB;重载铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于84 dB;客货共线铁路环境振动铅垂向最大Z振级VLz,max低于83 dB.超出80 dB的里程约占线路总里程的3.7％.建议《振动环境质量标准》修订中,对于不同速度等级的铁路应规定不同限值,对于高速铁路和客货共线铁路,环境振动标准限值宜维持原限值不变,即铁路干线两侧区域不高于80dB,若采用新计权网络评价量,铁路干线两侧区域应不高于83 dB;对于重载铁路干线两侧区域,若采用新计权网络评价量,铁路干线两侧区域应不高于86 dB.研究结果为《城市区域环境振动标准》的修订提供了技术依据.【期刊名称】《铁路节能环保与安全卫生》【年(卷),期】2017(007)005【总页数】6页(P223-228)【关键词】铁路;环境振动;现状;防治技术【作者】辜小安【作者单位】中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TB53铁路是国民经济大动脉、关键基础设施和重大民生工程，是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一，在中国经济社会发展中的地位和作用至关重要。
截止到2016年底，全国铁路旅客发送量完成28.14亿人，货运总发送量完成33.32亿t，总换算周转量完成36 371.56亿t·km。
全国铁路营业里程达到12.4万km，其中，高速铁路2.2万km以上；复线里程6.8万km，复线率54.9%；电气化里程8.0万km，比上年增长7.4%，电化率64.8%[1]。
根据《中长期铁路网规划》(发改基础[2016]1536号)规划[2]，预计到2025年，铁路网规模达到17.5万km，其中高速铁路达到3.8万km，普速铁路网达到13.1万km，并规划实施既有线扩能改造2万km。
铁路环境振动屏障隔振研究进展综述
增强 ， 较深 的 隔振 沟 和较 浅 的隔 振 沟 隔 振效 果 但 差别 不大 。和 振 兴 和 翟 婉 明 ¨ 等 基 于动 力 学 理 论 和三维 有 限单 元 分 析 方 法 ， 立 列 车 移 动轴 荷 建
载作用 下 的三 维地 面振 动数 值 分析模 型 。 以 ３辆 编组 的列 车 为例 ， 考虑 列车 速度 的影 响 ， 分析 了振 动在 大地 中的传播 特性 和 隔振 沟 的减 振 效果 。结 果 表 明 ， 距 离轨 道 ０～１ ３ 范 围 内 隔振 沟 的 在 ５１ 的 ３ ． 振 动加 速 度 级 可 减 小 ５ ５～ １ Ｂ， ８ ． ０ ｄ 在 ０～ ２ ０ ８ ｋ ｈ的车 速范 围 内 ， 振 系 数 为 ０ ４ ｍ／ 隔 ． ５～ ０ ６ 车 ．， 速 低于 １０ ｋ ／ ６ ｍ ｈ时 隔振 系 数 在 ０ ５以下 。罗 锟 ．
收 稿 日期 ：０ １０ －８ 修 订 Ｅ期 ：０ １０ －４ ２ １－４０ ； ｌ ２ １＿６２
作 者 简介 ： 成 龙 （ ９６ ） 男 ， 孙 １７ 一 ， 山东 营南 人 ， 研 究 员 ， 士 副 博 研究 生 ， 要从 事 铁 路 噪声 与 振 动 控 制 研 究 。 主
２１ ０
和雷晓 燕 ¨ 则 研 究 了 铁 路 沟 屏 障 不 同 几 何 形 状
Ａ ａｕ 计算 了压 克 力 、 ｂｑ ｓ 金属 铝 和合 成 苯 乙 烯 材料 （Ｐ ） Ｅ Ｓ ３种 不同 的填 充 沟材 料 的 隔振 效果 ， 果 表 结
明硬 质 填 充 材 料 好 于 软 质 材 料 ， 充 沟 的 宽 度 对 软 填
规 律 。分析 认 为 ， 散射 效 果 不 取 决 于 屏 障 的实 际
形状 ， 而仅取 决 于其截 面积 ， 刚性 材料 比软性材 料 能更 大地 减 小表 面波 辐射 。
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析
地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析地屏障是指位于地面上或地下的隔音、减振结构，它的作用是隔绝地面车流振动的传递，从而减小对建筑楼板的振动影响。
本文以地铁作为研究对象，通过有限元分析方法，研究地屏障对建筑楼板在不同荷载作用下的隔振效果。
首先，基于地铁车辆荷载参数，建立了地铁和建筑之间的耦合模型。
模型包括地铁车辆、轨道、地铁隧道、混凝土地屏障和建筑楼板等主要结构部件。
其中，建筑楼板采用钢筋混凝土双向板，厚度为200mm。
地铁隧道采用浅埋结构，深度为10m，宽度为8m；轨道采用国家标准钢轨，模拟地铁列车在轨道上行驶的受力情况。
为了研究地屏障对建筑楼板的隔振效果，采用了频率响应法，模拟了不同荷载作用下的系统振动响应。
考虑了地铁列车速度、轨道限制和土体的影响，分别分析了取向垂直和平行的两种情况。
计算结果表明，采用地屏障可以有效降低地铁振动对建筑楼板的影响，其隔振效果与地层材料的类型、厚度、剪切波速等因素有关。
具体来说，对于取向垂直的情况，在建筑楼板振动主频点处，地屏障的隔振效果约为15dB。
在低频段，地屏障起到了明显的减振作用，振幅下降了70%以上。
而在高频段，隔振效果显著降低，振幅下降约20%。
对于取向平行的情况，在建筑楼板振动主频点处，地屏障的隔振效果约为10dB。
在低频段，相较于垂直方向，地屏障的减振效果略有下降，振幅下降了60-70%。
在高频段，隔振效果也呈现出明显的下降趋势，振幅下降约20-30%。
综上所述，地屏障可以有效降低地铁振动对建筑楼板的影响，取向垂直时隔振效果更为明显。
然而，隔振效果随着频率的变化而发生变化，在高频段隔振效果明显下降，需要采用其他措施予以增强。
此外，地层材料的类型、厚度、剪切波速等因素也会影响隔振效果，需要进一步研究优化地屏障结构设计。
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2009年1月第1期(总124) 铁 道 工 程 学 报JOURNAL OF RA I L WAY E NGI N EER I N G S OC I ETY Jan 2009NO.1(Ser .124) Ξ 收稿日期:2008-10-06 基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2007CB416607);江西省教育厅青年科学基金项目(GJJ09510);华东交通大学校立科研基金资助(07GZ01)ΞΞ作者简介:罗锟,1978年出生,男,助教。
文章编号:1006-2106(2009)01-0001-06地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究Ξ罗 锟ΞΞ 雷晓燕 刘庆杰(华东交通大学, 南昌330013)摘要:研究目的:京津城际铁路正式运营标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。
随着铁路运行速度的提高,铁路沿线环境振动问题日益突显,因此,如何缓解由高速铁路所带来的环境振动影响,提高沿线居民生产生活质量,是目前迫切需要研究的课题。
研究结论:本文通过建立车辆—轨道—路基—大地和大地—隔振屏障耦合振动模型,运用ANSYS 大型有限元通用软件对5种地屏障,即空沟、夹心墙、刚性墙、排桩和三排蜂窝桩的隔振效果进行了研究。
结果表明:三排蜂窝桩减振效果可达15d B 左右、空沟为6～8d B 左右、夹心墙、刚性墙和三排桩为5d B 左右。
关键词:高速铁路;大地振动;屏障;隔振中图分类号:U216.9 文献标识码:AResearch on the Appli cati on of Ground Barr i er i n Reduc i n g the Vi brati onAlong Hi gh -speed Ra ilwayL U O Kun,L E I X i a o -yan,L I U Q i n g -ji e(East China J iaot ong University,Nanchang,J iangxi 330013,China )Abstract:Research purposes:Operati on of Beijing -Tianjin intercity rail w ay indicates that the "H igh -s peed era"has come t o China .However,with the increase of the train s peed,the envir onmental vibrati on al ong the rail w ays has become more seri ous .Theref ore,it is urgent t o do the study on how t o reduce the vibrati on caused by high -s peed rail w ay for the pur pose i m p r oving the life quality of the peop le living al ong the rail w ay .Research conclusi on s:By means of establishing models of the vehicle -track -r oadbed -gr ound coup ling syste m and the gr ound -barrier coup ling system ,the studies have been done on the vibrati on is olati on effects of five barriers,i .e .,open trench,in -filled trench,stiff trench,p iles and three -r ows of honeycomb W I B ,with the universal finite -ele ment s oft w are ANSYS .The results show that 15d B vibrati on can be reduced by using three -r ows of the honeycomb W I B ,reducing 6-8d B vibrati on by open trench and reducing 5d B vibrati on by in -filled trench,stiff trench and three -r ows of the p iles res pectively .Key words:high -s peed rail w ay;gr ound vibrati on;barrier;vibrati on is olati on 2008年8月1日,时速350k m 的京津城际铁路正式通车运营,这标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。
高速铁路在给人民生活带来种种便利的同时,其运行时产生的大地振动对沿线居民生活环境和工作环境的影响,已经引起了公众的普遍关注,国际上也已经将其列为7大环境公害之一[1-2]。
铁道部劳动卫生研究所对我国几个典型城市的铁路环境振动进行了现场实测,结果表明,距离轨道中心线30m 之内区域的振级,大部分接近80d B 。
因此,在我国铁路大发展的同时,对铁路引起的环境振动控制问题展开研究具有重要意义。
1 铁路环境隔振的主要方法在治理由列车诱发的大地振动时一般采用屏障隔振技术,即在振源与被保护的对象之间设置一道隔振屏障,以阻断波能的传播。
屏障隔振的方式主要有沟屏障(图1a )、排桩(图1b )和波阻块(W I B )(图1c )等3种措施。
图1 屏障隔振示意图2 屏障隔振机理运行的列车与轨道相互作用产生振动,振动主要以表面波的形式在大地表面传播。
在线路与建筑物之间设置隔振屏障,可以阻隔振动传播的路径,从而起到隔振的作用。
振波受到屏障的阻隔,仍然会有一部分能量通过各种途径传播到屏障后面的区域,地屏障的隔振效果主要是由这些透过能量的大小所决定。
透过屏障的能量越大,则屏障效果越差,反之,则屏障效果越好。
表面波穿透屏障的主要路径主要有:绕射、透射和散射,如图2所示。
图2 屏障隔振原理示意图2.1 绕射波表面波的能量主要集中在地表面一定深度内,以圆柱面的形式向周围传播。
当地屏障的深度小于这一深度时,就会有一部分能量绕过屏障向远处传播。
绕射波的大小取决于屏障的设置深度、位置、大地参数和振波的频率。
一般振波频率越低,表面波波长越长,需要设置的屏障深度也就越深。
2.2 透射波振波从一种介质传播到另一种介质,一部分能量会反射回去,另一部分能量会穿透界面,穿透界面的波2 铁 道 工 程 学 报2009年1月就是透射波。
透射波的能量主要取决于屏障的材料和屏障结构布置。
2.3 散射波非连续屏障(排桩等)的基本隔振机理就是散射。
散射的效果主要取决于桩径与桩间的距离。
3 屏障隔振效果分析为了计算高速铁路诱发的环境振动问题,分别建立车辆—轨道—路基—大地耦合系统和大地—屏障耦合系统2个振动计算子模型,通过第1个子模型计算车辆通过时轨道对大地的作用力,将计算所得作用力加到第2个子模型上,得出铁路附近地面的振动响应,从而对隔振屏障的隔振效果进行评价。
第1个子模型根据文献[3]中的理论,考虑轨道不平顺的影响,计算出列车通过时轨道对大地的作用力及作用力频谱,如图3所示。
图3 轨道对大地的作用力及作用力频谱图 第2个子模型使用大型有限元分析软件ANSYS,建立大地—隔振屏障耦合系统振动分析有限元模型,采用瞬态动力分析求解地面响应。
3.1 振动传播场地主要地质参数[4]作为应用实例,现选取北京某铁路工程为研究对象,建立大地有限元模型,有效模拟振波在大地中的传播与衰减,该工程地质参数如下:(1)地面共分5层,由上至下的厚度和剪切波速分别为:0～-5m,Vs=178m/s;-5～-15m,V s= 223m/s;-15～-23m,V s=285m/s(粉质粘土); -23m以下,V s=350m/s;(2)重度λ=1.9t/m3;泊松比μ=0.33,土的阻尼比0.05;(3)地面脉动的卓越周期频率为2.83Hz,卓越周期为0.35s,地面最大速度幅值为(0.18～3.03)×10-5m/s;(4)场地地下水位于-2.2～-5.5m,地下水对混凝土无腐蚀作用。
3.2 沟屏障隔振效果分析3.2.1 屏障方案为了研究不同沟屏障的隔振效果,选用以下方案进行建模分析:(1)空沟:深度H=15m,宽度D=2m。
(2)刚性墙:深度H=15m,宽度D=3.5m,材料为C20混凝土。
(3)夹心墙:深度H=15m,宽度D=4m,材料为C20混凝土,夹心层厚度h=600mm,夹心材料为泡沫塑料。
3.2.2 计算模型由于此3种屏障为连续隔振屏障,可以按照平面应变模型进行计算,几何尺寸为:长120m×宽80m。
在ANSYS软件中,有限元模型中采用平面矩形单元p lane42划分网格,网格边长为0.5m,单元数为38280,节点数为38711,右边界和底边界采用固接方式,左边界采用对称边界。
图4、图5分别为空沟、填充沟(刚性墙、夹心墙)的计算模型图。
图4 空沟有限元模型图5 填充沟(刚性墙、夹心墙)有限元模型3第1期罗 锟 雷晓燕 刘庆杰:地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究3.2.3 计算结果当沟屏障设置于距离振源20m 处时,计算结果如图6和图7所示。
图6为沟屏障设置前后振动等级对比,图7为不同沟屏障隔振效果对比。
图6 沟屏障设置前后振动等级对比图图7 不同沟屏障隔振效果对比图从图中可以看出,3种屏障中空沟的隔振效果最好,夹心墙次之,刚性墙最差。
空沟在20～100m 的范围内效果较为稳定,隔振效果平均6～8d B 。
夹心墙在墙后10m 的范围内有超过5d B 的隔振效果,10m 之后隔振效果逐渐减弱,平均1～3dB 。
刚性墙的隔振规律与夹心墙相似,但效果比前者差1d B 左右,在距离振源80m 处,振动甚至出现了放大。
当沟屏障设置于距离振源30m 处时,计算结果如图8和图9所示。
图8为沟屏障设置前后振动等级对比,图9为不同沟屏障隔振效果对比。
图8 沟屏障设置前后振动等级对比图图9 不同沟屏障隔振效果对比图从图中可以看出,各屏障隔振效果的规律与屏障设置在20m 处工况基本一致,只是效果较前一工况差2d B 左右。
3.3 排桩隔振效果分析3.3.1 计算模型计算模型采用三维模型,长96m ,宽127.32m ,深60m 。
排桩系统参数如表1所示。