交叠隧道地铁运行时周边环境减振措施研究

摘要

随着经济不断发展及人口数量急剧增长，交通拥堵的情况越来越严重。地上空间已经满足不了人们的需求，人们开始将目光转向地下空间。地铁不仅仅给人们带来便利，但是也带来振动和噪声问题。本文以武汉地铁2号线和4号线洪山广场站至中南站之间 I区段为研究对象，利用有限元法,建立ANSYS三维有限元模型-四孔交叠隧道，分析地铁对周围环境的振动影响及减振措施。
　　1）总结了振动波在土层中的传播规律，合理选择地铁振动荷载，简要介绍了振动问题中的有限元动力法。
　　2）在自由场中，合理选择模型尺寸及单元类型，确定土层材料、积分时间步长及阻尼系数等参数，采取粘弹性人工边界，建立ANSYS三维有限元模型-四孔交叠隧道。
　　对2L隧道加载人工激励力，分析地面测点及地下测点的振动规律：⑴距振源越远，地面测点的振动强度越小；⑵在同一深度下，地下测点距振源越近，振动变化幅度越大，距振源越远，振动变化幅度越小，当达到一定距离后，水平距离增加，振动变化幅度虽减小但不明显。不同的列车组合（以两两列车组合为主）在四孔交叠隧道中运行时，引起地面测点的振动规律：⑴振源埋深增加，地面测点的振动强度减小；⑵振源水平距离增加，地面测点的振动强度减小；⑶两者相比，地面测点的振动强度，受振源埋深的影响，深于受振源水平位置变动的影响。
　　3）从屏障位置、屏障宽度、屏障深度及屏障刚度等角度分析混凝土地下连续墙的隔振效果。⑴设置屏障后，屏障前附近的地面测点振动强度均有所增加，距屏障越近，增加的越多；屏障后附近的地面测点的振动强度均有所减少，距屏障越近，减少的越多；⑵当屏障位置、深度及刚度不变，宽度增加，地面测点振动强度减小，屏障的隔振效果更明显。⑶当屏障位置、宽度及刚度不变，深度增加，地面测点振动强度减小，隔振效果越好；超过振源埋深之后，隔振效果随屏障深度增加但不明显；⑷空沟的隔振效果最好，其次泡沫隔振板，混凝土地下连续墙最差。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2 环境振动影响

1.3国内外研究现状

1.4本文的主要研究内容

第二章 有关理论基础及有限元动力法

2.1振动波在土层中的传播规律

2.2地铁振动荷载

2.3振动问题中的有限元动力法

第三章 在无隔振屏障时地铁对周边环境的振动影响规律

3.1工程概况

3.2 四孔平行交叠隧道三维有限元模型的建立

3.3数值模拟中有关参数的确定

3.4在未设置隔振屏障时隧道对周边环境的振动影响规律

3.5 小结

第四章 设置隔振屏障时地铁对周边环境振动影响规律

4.1屏障阻隔机制

4.2地下连续墙对周边环境的隔振效果影响分析

4.3小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2展望及下一步工作

参考文献

攻读硕士学位期间主要研究成果

致谢

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