环境振动评价及减振措施轻轨系统

   2006-04-28 中国路桥网 佚名 4610

引起的环境振动评价及减振措施轻轨系统

一、引言
城市化是世界各国共同的发展趋势。城市交通问题日益尖锐,地铁和轻轨是目前解决这一问题的主要手段。随着轨道交通的快速发展,对周边环境的影响也越来越大。振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意。
本文主要研究了轻轨列车引起的地表面振动及两种振动减振措施的效果,在上部高架桥部分(不包括柱)采用r梁模型,柱子和下部结构采用有限元模型。由r梁模型计算出支座反力,然后将这一反力作为有限元法的输入力,作用在柱子上。从而得到地基的动力响应。
r梁模型考虑了移动荷载在空间和时间上的连续性,比 的拟静力法和日本 时域积分法要考虑全面,因为拟静力法没有考虑到荷载的连续性和波的传播速度的影响,而 时域积分法同样也没有考虑到荷载的连续性]。
二、有限元法计算与结果分析
由r梁模型,编制了程序,计算得到图1荷载曲线。(详细过程见参考文献) 本文采用s程序进行计算,由于本文主要研究在沿轨道垂直方向上的振动研究,同时也考虑到柱间距离较大,相互影响较小,因此模型以柱为中心向两边延伸,其中包含了柱和地基,地基分为4层,材料参数如表一所示。模型关于轨道对称,故采用一半来计算。地基模型选用了垂直于轨道方向 轨道方向 深度m。荷载作为均布力作用在柱顶面上,在计算中质量阻尼系数为 。隔振沟有限元模型在离柱m处挖了一条宽 深 的隔振沟。B模型在柱周围加了3层素混凝土栅栏,起到滤波和吸收能量的作用。图的纵轴都表示位移,单位为米。从图5中可以看出,位移随着距离柱中心增加不断衰减。在m范围内位移衰减较快, 外的曲线较为平滑,在m外基本趋近于0。图中在m和m处有所反弹,体现了波传播时波动性。图5中采用B方式减振的曲线在m处有个突起,那是因为在这里加入了混凝土栅栏,使此处的能量有集中的现象,说明计算结果比较合理。据距离柱中心5米处位移曲线、5米处速度曲线、5 米处加速度曲线、及15米处位移曲线、30米处位移曲周围若有轻轨通过,则轻轨所引起的振动相对较大,必须要线、45米处位移曲线分析,位移的峰值出现在s前一点,采用一定的减振隔振措施。
这与荷载图形中谷值出现的时刻是一致的。在 处的曲线2、B减振措施都在离设置B较远处效果明显,在值较大,m、m和m处的曲线值迅速下降,而m近处振动有所加强。本例中,在m内,振动加强,在m和m的曲线的值相对变化较小,这与图5的衰减比较吻合。外振动迅速减小,在m达到了无措施情况下的%。在无措施情况下 处加速度的最大值达到了2, 3、隔振沟减振措施效率较高,在隔振沟外振动明显减速度到了s。据有关文献报道,当交通荷载所引起小,但是随着距离的增加减振效果略有降低,但是在m外的振动峰值达到 时,将会使一些脆性材料产生减振效果又有所增加。裂纹。而振动对精密仪器所产生的影响会更大,因为这一振动通常影响到仪器的测量范围和精度。如当峰值速度仅为(作者单位:武汉理工大学土木工程与建筑学院)μs即可对一些敏感的实验仪器产生影响。而对于像电子芯片的制造μm的振动就可能造成灾害性的后果。
根据有关学者对几百种常用的精密仪器的调查,其可以接受参考文献的振动为0μm, 振动速度为:s。因此轻谢伟平,于艳丽,姚春桥.高速移动荷载作用下轨周围如果有这些具特殊功能的建筑物时,采取必要的减轨道系统的振动研究.地震工程与工程振动, 振、隔振措施是很有必要的。
在采用B减振措施下,振动在m内由于能量集中谢伟平,胡建武,徐劲.高速移动荷载作用下轨效应而有所增加,但在此区间外震动减小很快,在m处道-地基系统的动力响应.岩石力学与工程学报,就能与采用隔振沟方式基本相同。


 
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