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简谐荷载作用下非饱和土地基中波阻板隔振效果研究

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振动工程学报 2023年第4期36卷 1136-1145页

作者：张猛马强青海大学土木工程学院青海西宁810016 青海省建筑节能材料与工程安全重点实验室青海西宁810016

鉴于非饱和土地基振动问题的普遍性和复杂性,环境振动下非饱和土地基振动控制已成为土动力学的研究热点。基于单相弹性介质和非饱和多孔介质理论,对简谐荷载作用下非饱和土地基中设置单相固体波阻板的隔振效果进行了研究。考虑地表排水... 详细信息

鉴于非饱和土地基振动问题的普遍性和复杂性,环境振动下非饱和土地基振动控制已成为土动力学的研究热点。基于单相弹性介质和非饱和多孔介质理论,对简谐荷载作用下非饱和土地基中设置单相固体波阻板的隔振效果进行了研究。考虑地表排水排气的边界条件,利用Fourier积分变换和Helmholtz矢量分解原理,建立了动荷载作用下地基动力响应的计算列式。分析了非饱和土地基中土体饱和度、荷载频率、波阻板的埋深、厚度以及弹性模量对其隔振性能的影响规律。结果表明:非饱和土地基中设置波阻板能够取得很好的隔振效果。地表位移幅值随饱和度和波阻板埋深的减小而显著降低,随荷载频率、波阻板的厚度和弹性模量的增大而明显减小。

关键词：非饱和土地基波阻板隔振效果动力响应

水位变化对多空沟屏障远场隔振效果的影响研究

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岩土力学 2020年第9期41卷 3131-3138,3147页

作者：李建平张晓磊冯世进同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

受季节性降雨的影响,雨季和旱季存在明显的水位波动。为分析地下水位升降对多空沟隔振效果的影响,建立了上覆单相弹性层饱和地基中空沟有限元分析模型。模型中考虑了沟中水的作用,算例分析了等沟深和不等沟深多沟屏障、沟壁倾斜多沟屏... 详细信息

受季节性降雨的影响,雨季和旱季存在明显的水位波动。为分析地下水位升降对多空沟隔振效果的影响,建立了上覆单相弹性层饱和地基中空沟有限元分析模型。模型中考虑了沟中水的作用,算例分析了等沟深和不等沟深多沟屏障、沟壁倾斜多沟屏障和连续起伏地形屏障在不同水位下的远场隔振效果。计算结果与相应单相弹性地基进行对比,结果表明:土体渗透性低时,多数水位下不利于多沟屏障隔振;沟深为0.3LR(LR为R波波长)的三沟屏障通常可获得较理想的隔振效果(75%隔振率),但屏障在隔振效果最差的共振水位(0.6LR)下,空沟须贯穿上覆干土层才可获得75%隔振率;递减沟深屏障可有效降低上覆土层共振的不利影响;沟深较浅时,沟壁倾角越大,多沟的隔振效果越好,但对较深多沟的影响小;连续起伏的地形景观可作为一种有效的绿色隔振屏障。

关键词：地下水位饱和地基多空沟屏障隔振效果 COMSOL软件

地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析

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振动工程学报 2020年第2期33卷 322-330页

作者：邬玉斌宋瑞祥何蕾刘必灯北京市劳动保护科学研究所北京100054

以某地铁车辆段咽喉区地铁地面线临近新建结构为对象,在场地土与建筑室内楼板振动测试分析的基础上,采用三维有限元分析方法,系统地研究了地屏障对建筑楼板的隔振效果及参数影响规律,计算结果表明:楼板地铁振动响应与其自振特性密切相关... 详细信息

以某地铁车辆段咽喉区地铁地面线临近新建结构为对象,在场地土与建筑室内楼板振动测试分析的基础上,采用三维有限元分析方法,系统地研究了地屏障对建筑楼板的隔振效果及参数影响规律,计算结果表明:楼板地铁振动响应与其自振特性密切相关,地屏障材料、埋深及实施位置对隔振效果影响明显,不同楼层、房间的减振效果差异较大且规律性差,但经优化的隔振屏障对建筑楼板的平均减振效果能达5dB以上。研究成果可为隔振屏障在地铁振动控制中的工程设计与应用提供参考。

关键词：隔振屏障隔振效果轨道交通地铁振动数值仿真

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特殊浮置板轨道隔振效果的三维数值研究

铁道学报 2009年第6期31卷 58-62页

作者：丁德云刘维宁张宝才谢达文北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

针对城市轨道交通可能引发的低频振动,采用特殊浮置板轨道进行室内激振试验。运用MIDAS/GTS程序,建立"轨道-隧道-地层"三维耦合模型,选取不同弹簧刚度和支承间距的4种组合,计算简谐荷载作用下的加速度响应,分析浮置板上、隧道底板上和... 详细信息

针对城市轨道交通可能引发的低频振动,采用特殊浮置板轨道进行室内激振试验。运用MIDAS/GTS程序,建立"轨道-隧道-地层"三维耦合模型,选取不同弹簧刚度和支承间距的4种组合,计算简谐荷载作用下的加速度响应,分析浮置板上、隧道底板上和地表的竖向、水平加速度级和不同位置的加速度级损失。结果表明:①在浮置板和隧道底板上,竖向加速度级量值比水平加速度级大;距隧道中线20 m处地表,水平比竖向加速度级大;②在支承间距不变的情况下,轨道的基频与弹簧刚度成正比;弹簧刚度不变时,轨道的基频与支承间距成反比;③弹簧刚度的降低和支承间距的增大,可提高隔离低频竖向振动的效果,加速度级损失可达47dB以上;④弹簧刚度越小、支承间距越大,则对于基频以上频段,隔离低频水平振动效果越好,对于基频以下频段,隔振效果越差。

关键词：特殊浮置板轨道低频加速度级隔振效果

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浮置板式轨道结构隔振效果仿真研究

中国铁道科学 2005年第6期26卷 48-52页

作者：王澜宣言万家姜坚白铁道科学研究院北京100081 北京市轨道交通建设管理有限公司北京100037

建立列车-轨道结构耦合系统有限元模型,将轨道不平顺作为列车-轨道结构耦合系统的激励源,对普通碎石道床轨道结构和浮置板式轨道结构的列车-轨道结构耦合系统动力学性能进行仿真研究,对比分析这2种类型的轨道结构系统振动响应与系统振... 详细信息

建立列车-轨道结构耦合系统有限元模型,将轨道不平顺作为列车-轨道结构耦合系统的激励源,对普通碎石道床轨道结构和浮置板式轨道结构的列车-轨道结构耦合系统动力学性能进行仿真研究,对比分析这2种类型的轨道结构系统振动响应与系统振动传递函数,评价浮置板式轨道结构的隔振效果.分析结果表明,浮置板式轨道结构与普通碎石道床轨道结构相比,振动加速度降低约70%,距线路5 m处大地振动加速度响应峰值降低约62.8%,相应Z振级衰减约10 dB,竖向振动加速度频率范围由0～200 Hz降到0～60 Hz,有效起到了振动隔离效果.

关键词：轨道不平顺浮置板振动响应隔振效果

城市地铁典型隔振措施隔振效果的模型试验研究

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地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 119-126页

作者：王通刘先峰郑立宁谭伟白继航胡熠西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 新疆工程学院土木工程学院新疆乌鲁木齐830023 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司四川成都610052 中建地下空间有限公司四川成都610052

为了研究振动波的空间传递规律和不同类型隔振屏障的性能,文中通过5组模型试验得到了不同频率的振动波在红黏土地基中的空间传递规律,同时采用振动加速度级定量评价空沟、沙子填充屏障、碎石填充屏障和地下连续墙等典型连续隔振屏障的... 详细信息

为了研究振动波的空间传递规律和不同类型隔振屏障的性能,文中通过5组模型试验得到了不同频率的振动波在红黏土地基中的空间传递规律,同时采用振动加速度级定量评价空沟、沙子填充屏障、碎石填充屏障和地下连续墙等典型连续隔振屏障的隔振效果。结果表明:(1)无隔振措施时,在水平方向上,加速度级随着距振源水平距离的增加而减小。在竖直方向上,模型顶部加速度级略大于模型底部,随着距振源水平距离的增加,加速度级变化量值逐渐减小。(2)同一测点处,随着激振频率的增加,土体加速度级呈现衰减趋势。(3)各种隔振措施中,空沟隔振效果最好,沙子填充屏障隔振效果最差。具体为:空沟>地下连续墙>碎石填充屏障>沙子填充屏障。(4)振动波在遇到隔振屏障时会发生反射,从而加剧屏障前侧前土体振动。不同隔振屏障对振动波反射的剧烈程度为:碎石填充屏障>地下连续墙>空沟>沙子填充屏障。

关键词：城市地铁模型试验填充屏障隔振隔振效果

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填充沟对地铁运营引起地基振动隔振效果研究

岩土工程学报 2020年第8期42卷 1384-1392页

作者：蔡袁强江乾明曹志刚袁宗浩楼佳悦张盈哲浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江工业大学岩土工程研究所浙江杭州310014 浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310014

为分析填充沟对地铁运营引起的地基振动隔振效果,建立了地铁列车–轨道结构–衬砌–地基–填充沟2.5维有限元分析模型。列车荷载模拟为一组符合列车轴载空间分布的常荷载,钢轨和浮置板简化为无限长Euler梁,衬砌与地基模拟为均质弹性体... 详细信息

为分析填充沟对地铁运营引起的地基振动隔振效果,建立了地铁列车–轨道结构–衬砌–地基–填充沟2.5维有限元分析模型。列车荷载模拟为一组符合列车轴载空间分布的常荷载,钢轨和浮置板简化为无限长Euler梁,衬砌与地基模拟为均质弹性体。理论模型通过钢轨与衬砌仰拱处、以及衬砌与地基处应力和位移连续条件进行耦合。混凝土填充沟模拟为地基中异质体,填充沟与地基交界面通过共用节点法处理,并在波数域中进行求解,最后通过快速Fourier逆变换(IFFT)进行波数展开获得三维时域–空间域内的地基动力响应。计算分析了填充沟在不同列车速度、填充沟沟深、沟宽与隧道埋深等情况下的隔振效果。研究表明,填充沟隔振效果随沟深增加而显著改善,但隔振效果改善速率在填充沟超过一定深度后变缓;随着填充沟距地铁距离增加,沟前隔振效果减弱,而沟后隔振效果改善。随着列车速度增加,填充沟隔振效果变好。

关键词：填充沟地铁荷载 2.5维有限元隔振效果移动荷载

轨道交通下层状地基中混凝土排桩隔振效果研究

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噪声与振动控制 2024年第2期44卷 242-248,287页

作者：刘晶磊陈丰泽胡子良曹晋源杨烁河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000 河北建筑工程学院河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心河北张家口075000

为了研究在轨道交通荷载作用下混凝土排桩的隔振效果,特建立“车轮-轨道-地基”耦合模型,通过轨道竖向不平顺功率谱建立不平顺轨道并模拟列车在其表面行驶过程,根据控制变量法研究在混凝土排桩几何参数变化的情况下对混凝土排桩隔振效... 详细信息

为了研究在轨道交通荷载作用下混凝土排桩的隔振效果,特建立“车轮-轨道-地基”耦合模型,通过轨道竖向不平顺功率谱建立不平顺轨道并模拟列车在其表面行驶过程,根据控制变量法研究在混凝土排桩几何参数变化的情况下对混凝土排桩隔振效果的影响,通过本文的研究结果表明:混凝土排桩具有一定的隔振效果,随着各个参数的变化其隔振效果也会发生改变;桩长的增加,地基表面和地基深处隔振效果增强;随着埋置深度和桩间距的增加,混凝土排桩的隔振效果均下降,布置混凝土排桩埋深越浅隔振效果越好,布置混凝土排桩越紧密隔振效果越好。在土层的分界面上会出现振动加强的效果,在实际施工中应注意土体分层面带来的影响。

关键词：振动与波轨道交通耦合模型不平顺轨道混凝土排桩隔振效果

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均质及双层地基土条件下环形沟隔振效果分析

世界地震工程 2022年第2期38卷 230-238页

作者：刘晶磊刘鹏泉王洋尚康君河北省土木工程诊断、改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 河北建筑工程学院河北张家口075000 河北省寒冷地区交通基础设施工程技术创新中心河北张家口075000

为了探究均质地基和双层土地基条件下环形沟几何参数变化对其隔振区域的影响规律,及环形沟在不同地基土层中隔振效果的差异,本文建立缩尺比为1:15的模型试验,以地基土类型、环形沟深度、宽度及圆心角为研究变量,通过开展具体试验进行探... 详细信息

为了探究均质地基和双层土地基条件下环形沟几何参数变化对其隔振区域的影响规律,及环形沟在不同地基土层中隔振效果的差异,本文建立缩尺比为1:15的模型试验,以地基土类型、环形沟深度、宽度及圆心角为研究变量,通过开展具体试验进行探究。结果表明:在均质地基和双层土地基环形沟隔振中,环形沟宽度变化对其隔振效果影响较小,环形沟深度及圆心角是影响其隔振效果的重要参数,且深度和圆心角越大,隔振效果越好,但当地基土为成层土地基,环形沟深在临近土层分界面深度增大时,环形沟隔振效果相对减弱;在均质地基和双层土地基中,相同参数条件下,均质地基土较双层地基土具有更好的隔振特性;振源与环形沟之间及环形沟末端位置区域由于振动波的传播特性存在振动增强区域。

关键词：地基土层环形沟隔振效果几何参数