基于敏感度的地鐵列車振動環(huán)境影響預測及動態(tài)評價體系研究.pdf

1、近年來，隨著國內一些城市軌道交通路網(wǎng)的加密，地鐵振動對附近的居住人群、古建筑、精密儀器的影響日益受到關注。一些振動敏感目標甚至成為制約整條線路規(guī)劃與建造的瓶頸因素。因此，在地鐵建成通車之前，對列車振動影響的準確預測和正確評估將尤為重要。然而，目前尚缺乏對振動敏感目標進行環(huán)境影響評價的完整理論體系、評價手段單一、缺乏與設計階段關聯(lián)互動的動態(tài)預測評價體系、“地鐵減振”被簡化為“軌道減振”，而不是綜合減振等等諸多問題。
　　本文針對上述

2、問題，首次提出了以地鐵列車振動環(huán)境影響敏感度為核心理念的伴隨各設計階段的動態(tài)環(huán)境影響評價體系。通過對地鐵振動環(huán)境影響“敏感度”概念的完整定義，將敏感目標的“承振能力”和“激擾強度”這兩個相互作用的變量統(tǒng)一起來。以此為基礎，根據(jù)對國內外現(xiàn)有環(huán)評方法、預測方法和列車振動在地表傳播規(guī)律等工作的詳細分析和總結，本文進一步提出了與地鐵設計階段相結合的動態(tài)預測評價體系中的相關振動預測方法，并圍繞民居、古建筑和精密儀器環(huán)境影響敏感度分析得出了一系列有

3、價值的結論；同時討論了動態(tài)預測評價各環(huán)節(jié)中的相關問題，通過現(xiàn)場測試、數(shù)值計算等手段完善了該理論體系中的預測環(huán)節(jié)和方法。
　　本文以民居、古建筑和精密儀器對地鐵列車振動環(huán)境影響敏感度分析為核心，以地鐵列車振動的動態(tài)預測評價為主線，從標準研究、理論分析、測試分析、數(shù)值計算等幾方面進行了6項創(chuàng)新性的研究工作，取得了以下成果：
　　(1)首次明確提出了地鐵列車振動環(huán)境影響敏感度的概念、數(shù)學定義、計算方法、等級劃分和矩陣表達方式，為實

4、施地鐵綜合減振和動態(tài)環(huán)評提供了理論基礎。
　　(2)提出了基于地鐵列車振動環(huán)境影響敏感度分析的伴隨各設計階段的動態(tài)預測評價體系，整合了各種預測方法的優(yōu)勢。
　　(3)給出了古建筑防交通微振動控制類別的劃分等級，提出了基于既有國標GB/T50452-2008研究成果、考慮古建筑維修歷史和保護現(xiàn)狀的振動控制標準降級方法。
　　(4)基于大量地鐵列車振動實測數(shù)據(jù)分析工作，得到了針對不同環(huán)境目標的敏感度的初步估算結果。

5、　　(5)通過建立車軌耦合數(shù)值模型，分析得到了5種不同軌道類型的列車振動荷載。
　　(6)提出了考慮振動標準、土層、軌道形式、隧道埋深、水平距離等因素的敏感度矩陣和軌道選型矩陣表達方法，并基于數(shù)值分析得到了針對人體、古建筑和精密儀器的敏感度計算結果和減振軌道適用范圍。
　　(7)推導了成層半空間作用豎向簡諧荷載的理論模型，系統(tǒng)研究了單一頻率振動地表放大區(qū)產(chǎn)生的原因及規(guī)律。
　　(8)提出了數(shù)值計算與現(xiàn)場實測相結合的地鐵