深圳地铁隧道减振层减振效果分析与影响因素研究

摘要

城市轨道交通振动问题现引起社会强烈反响，成为目前轨道交通运输行业亟待解决的问题。针对地铁列车运行荷载引发环境振动响应问题，基于隧道结构角度探究减振方法，总结振源产生、振动传播、隔减振措施等方面国内外研究现状，结合深圳地铁5号线南延段工程实际，采用物理实验和数值实验方法，分析减振层在衬砌结构中不同位置及不同围岩条件下减振材料的减振效果，主要研究内容及结论如下：　　采用单点激励法对不同减振材料进行振动传递特性实验研究，分析了沥青、橡胶、泡沫混凝土三种减振材料的动力响应情况和减振效果，其中沥青材料振动衰减率最大，泡沫混凝土振动衰减率最小。　　根据荷载-结构法原理建立隧道-减振层-围岩有限元模型，分析了含沥青、橡胶、泡沫混凝土减振层的隧道结构振动响应情况，三种材料均能减小加速度及Z振级幅值，其中泡沫混凝土实际减振效果最佳，橡胶层可应用于保护特定位置受振体。　　采用数值实验方法分析减振层在衬砌结构中不同位置及不同围岩条件对三种减振材料减振效果的影响，对泡沫混凝土等刚性较大减振材料将其预设于盾构管片中减振效果更好，而对橡胶等刚性较小减振材料，设置在初衬和二衬间减振效果更好。不同地层参数造成轨道所在区域振动放大区位置出现偏移，不同围岩条件下减振材料减振效能有差异，围岩条件较差时选用沥青等刚度较小的减振材料减振效果更好。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 振源的产生及模拟

1.2.2 振动传播规律研究

1.2.3 振动对受振体影响分析

1.2.4 减振隔振措施研究

1.2.5 存在的主要问题

1.3 研究内容及技术路线

第2章 深圳地铁环境振动响应数值分析

2.1 振动评价方法

2.1.1 振动评价指标

2.1.2 振动评价标准

2.2 深圳地铁振动响应分析

2.2.1 地铁隧道工程概况

2.2.2 计算参数的确定

2.2.3 环境振动响应分析

2.3 本章小结

第3章 减振材料动力响应特性实验研究

3.1 实验试件制作

3.1.1 试件尺寸的确定

3.1.2 实验材料配比设计

3.1.3 减振实验试件制作

3.2 测试系统简介

3.2.1 激振设备

3.2.2 数据采集设备

3.3 实验方案设计

3.3.1 采样设置

3.3.2 锤击点与测点布置

3.3.3 实验工况设置

3.4 测试结果分析

3.4.1 初始支护结构试件测试结果

3.4.2 普通减振层试件测试结果

3.4.3 不同减振层结构试件测试结果

3.4.4 减振效果对比分析

3.5 本章小结

第4章 隧道减振结构动力响应研究

4.1 不同减振材料减振效果分析

4.1.1 隧道衬砌振动响应分析

4.1.2 地层纵向振动衰减分析

4.1.3 轨道所在地层振动衰减分析

4.1.4 地表振动衰减分析

4.2 改变减振结构减振效果分析

4.2.1 隧道衬砌振动响应分析

4.2.2 地层纵向振动衰减分析

4.2.3 轨道所在地层振动衰减分析

4.2.4 地表振动衰减分析

4.3 改变围岩特性减振效果分析

4.3.1 隧道衬砌振动响应分析

4.3.2 地层纵向振动衰减分析

4.3.3 轨道所在地层振动衰减分析

4.3.4 地表振动衰减分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及成果