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层状地基中隔振沟对移动列车荷载隔振研究-2.5维IBEM方法

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振动工程学报 2016年第5期29卷 860-873页

作者：巴振宁王靖雅梁建文天津大学土木系天津300072 滨海土木工程结构与新材料教育部重点实验室天津300072

建立层状地基-轨道-隔振沟耦合动力系统,采用2.5维间接边界元方法 (IBEM)研究了层状地基中隔振沟对移动列车荷载下地基振动的隔振问题。采用子结构方法,将系统分解为含隔振沟的层状地基和轨道子结构,采用2.5维IBEM方法求得含隔振沟层状... 详细信息

建立层状地基-轨道-隔振沟耦合动力系统,采用2.5维间接边界元方法 (IBEM)研究了层状地基中隔振沟对移动列车荷载下地基振动的隔振问题。采用子结构方法,将系统分解为含隔振沟的层状地基和轨道子结构,采用2.5维IBEM方法求得含隔振沟层状地基在移动均布荷载作用下的层状地基柔度,然后通过地基表面轨道中心点的竖向位移与轨道竖向位移相等将轨道和层状地基耦合。通过与已有结果的比较验证了方法的正确性,并对不同地基、隔振沟参数下的模型进行了算例分析。研究表明:不同地基模型下隔振沟有不同的隔振效果,且隔振沟深度及其与轨道距离均对隔振效果有不同程度的影响。通过对瑞典X2000高速列车在实际软土地基上的隔振计算发现,隔振沟的隔振效果随着沟深的增加而增大,且相对低频区域而言,隔振沟对高频区域的隔振效果更好。

关键词：层状地基列车移动荷载 2.5维间接边界元隔振沟轨道

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上海自由电子激光工程隔振沟减振数值分析

振动与冲击 2012年第15期31卷 190-194页

作者：王晓严中保杜涵文中国科学院上海应用物理研究所上海201800

通过运用ANSYS软件,建立了上海自由电子激光(SFEL)工程隔振沟的三维有限元模型,分析了隔振沟在不同位置、深度、宽度以及填充材料时的减振效果。为了避免模型边界处振动波的反射对计算结果的影响,有限元模型上施加了人工边界。计算结果... 详细信息

通过运用ANSYS软件,建立了上海自由电子激光(SFEL)工程隔振沟的三维有限元模型,分析了隔振沟在不同位置、深度、宽度以及填充材料时的减振效果。为了避免模型边界处振动波的反射对计算结果的影响,有限元模型上施加了人工边界。计算结果表明:隔振沟深度是影响减振效果的主要因素,随着隔振沟深度的增大其减振效果逐渐增强,建议SFEL工程隔振沟的深度为30 m;隔振沟的位置应尽量靠近SFEL建筑;而隔振沟宽度对其减振效果影响不大;以较硬材料(如混凝土)作为填充材料的隔振沟比以较软材料(如橡胶)有更好的减振效果。

关键词：减振隔振沟有限元

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高速铁路隔振沟的隔振效应研究

自然灾害学报 2011年第5期20卷 90-94页

作者：傅玉勇天津大学建筑工程学院天津300072

结合工程实例,利用Ansys大型有限元通用软件对高速铁路隔振沟的隔振效应进行了数值模拟,分析了不同深度和宽度下隔振沟的隔振性能。研究表明,隔振沟的深度对隔振效应影响很大,隔振沟越深,隔振效果越明显;而隔振沟的宽度对隔振效应影响... 详细信息

结合工程实例,利用Ansys大型有限元通用软件对高速铁路隔振沟的隔振效应进行了数值模拟,分析了不同深度和宽度下隔振沟的隔振性能。研究表明,隔振沟的深度对隔振效应影响很大,隔振沟越深,隔振效果越明显;而隔振沟的宽度对隔振效应影响很小。最后,结合施工要求与经济条件,给出了高铁隔振沟的合理尺寸取值。

关键词：高速铁路隔振沟隔振效应 Ansys

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隔振沟对浅埋隧道动力响应影响研究

隔振沟对浅埋隧道动力响应影响研究

作者：李彦龙中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

城市中大量的工程建设势必会导致相邻工程之间相互影响,尤其是强夯作业产生的振动问题。当施工现场不能对既有结构预留施工安全距离时,强夯作业会导致周围地下结构的振动。隔振沟能起到一定的阻隔作用,但其隔振效果受隔振沟的参数影响... 详细信息

城市中大量的工程建设势必会导致相邻工程之间相互影响,尤其是强夯作业产生的振动问题。当施工现场不能对既有结构预留施工安全距离时,强夯作业会导致周围地下结构的振动。隔振沟能起到一定的阻隔作用,但其隔振效果受隔振沟的参数影响很大。采取合适的隔振沟参数,不仅可以增强隔振效果,还能节约工程成本。首先,对有限差分软件FLAC3D的动力分析方法和技巧进行探讨,结合前人的试验方案和数据,验证了对强夯作用进行动力分析方法的正确性和可行性。其次,将浅埋隧道拱腰(近振源)处振动合加速度及其振幅衰减系数作为评价隔振沟隔振效果的指标,通过改变隔振沟振源距、沟深和填充材料,建立了1种“强夯-隧道”参照模型和75种“强夯-隔振沟-隧道”分析工况。最后,通过准牛顿法插值拟合,分别得到钢材和泡沫塑料填充材料对应隔振沟的振幅衰减系数与振源距、沟深的拟合关系分布图,并绘制填充材料适用范围分布图,分析了隔振沟各参数变化对隔振效果的影响。主要结论如下:(1)在强夯作用下,浅埋隧道拱腰处竖向峰值加速度大于横向峰值加速度,拱顶处横向峰值加速度大于竖向峰值加速度。(2)在强夯作用下,围岩类别为II级的浅埋隧道有必要进行隔振沟的设置,而且隔振沟的振源距、沟深和填充材料对隔振效果均有影响。(3)“强夯-隧道”参照模型的浅埋隧道拱腰处(近振源)的合加速度最大(3.728cm/s),可以作为反映浅埋隧道动力响应的主要指标;在75种“强夯-隔振沟-隧道”分析工况中,隔振效果最好的是泡沫塑料隔振沟工况3-20,其振幅衰减系数为0.439,隔振效果最差的是混凝土隔振沟工况3-16,其振幅衰减系数为1.051。(4)隔振沟填充材料的波阻抗值和场地岩层相差越多,浅埋隧道拱腰处(近振源)峰值合加速度出现的时间越晚,峰值合加速度值越小,其隔振性能越好。(5)钢材隔振沟和泡沫塑料隔振沟的振幅衰减系数均随着沟深的增加而降低,考虑到隔振沟工程成本,钢材隔振沟宜设在振源距为4.5m处,泡沫塑料隔振沟宜设在靠近振源的位置。

关键词：隔振沟参数分析振幅衰减系数浅埋隧道强夯

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隔振沟对移动列车荷载的隔振研究

隔振沟对移动列车荷载的隔振研究

作者：王靖雅天津大学

学位级别：硕士

近年来列车运行速度的大幅提升,极大地促进了沿线地区经济的发展,也显著地改善了人们的工作和生活水平,但同时引发的环境振动问题也愈显突出,特别是当列车移动速度与临界速度接近时产生的共振现象。隔振沟具有设计简单和施工方便的优点... 详细信息

近年来列车运行速度的大幅提升,极大地促进了沿线地区经济的发展,也显著地改善了人们的工作和生活水平,但同时引发的环境振动问题也愈显突出,特别是当列车移动速度与临界速度接近时产生的共振现象。隔振沟具有设计简单和施工方便的优点,因此开展隔振沟对列车运行引起的地基振动的隔振研究,有着重要的理论意义和工程指导价值。本文建立了含隔振沟层状弹性(饱和)地基-轨道耦合模型,采用2.5维间接边界元方法(IBEM)求得了含隔振沟层状地基的柔度,再由层状地基表面轨道中心点与轨道竖向位移相等实现轨道和含隔振沟层状地基的耦合完成问题的求解。通过与已有结果的对比证实了方法的可靠性,并对不同地基、隔振沟参数下的模型进行了算例分析,具体如下。基于含空沟(填充沟)层状弹性地基-轨道耦合模型,分析了列车以低音速、跨音速、超音速运行时,空沟和填充沟对位移、速度和加速度动力响应的隔振效果;讨论了空沟和填充沟的基本参数对隔振效果的影响;比较研究了均匀半空间地基和基岩上单一土层地基隔振效果的差异;最后对瑞典实际地基上的X2000列车引起的地基振动的隔振情况进行了模拟研究。研究表明不同地基模型下隔振沟有着不同的隔振效果,且隔振沟深度、宽度及其中心与轨道中心的距离均对隔振效果有不同程度的影响;通过对瑞典X2000高速列车引起的实际地基振动的隔振计算发现,隔振沟的隔振程度随着沟深的增加而增大,而且相对低频区域而言,空沟和填充沟对高频波有着更好的隔振效果。基于含空沟(填充沟)层状饱和地基-轨道耦合模型,分析了列车低音速、跨音速、超音速条件下空沟和填充沟对位移、速度、加速度的隔振效果;讨论了空沟和填充沟的深度,饱和土孔隙率,地表透水条件,填充沟内填充材料对隔振程度的影响;对比了干土地基与饱和土地基的差异;分析了层状饱和地基中基岩与土层的刚度比对隔振程度的影响。研究表明,隔振沟在层状饱和地基中的隔振程度优于在均匀半空间饱和地基中的隔振程度;而且均匀半空间饱和场地上隔振沟的隔振程度优于相应单相弹性地基上隔振沟的隔振程度。另外,沟深、饱和土孔隙率、饱和基岩与饱和土层刚度比、填充沟内的填充材料也对隔振沟的隔振程度具有非常大的影响。本文通过计算分析获得了一些结论,为工程中高速列车的隔振设计提供了有效的参考。

关键词：层状地基隔振沟列车移动荷载轨道 2.5维间接边界元

离散单元法分析隔振沟引起的强夯变形和应力变化

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上海大学学报（自然科学版） 2021年第6期27卷 1085-1093页

作者：李玉岐杨赋安张文杰上海大学土木工程系上海200444

为有效分析隔振沟对强夯引起的土体变形和应力的影响,基于二维离散元法理论和已有的砂土地基强夯离心机试验,建立了强夯的地基处理模型,研究了隔振沟深度和位置对地基表面隆起的影响,从颗粒尺度方面对隔振沟外3 m范围内的应力变化进行... 详细信息

为有效分析隔振沟对强夯引起的土体变形和应力的影响,基于二维离散元法理论和已有的砂土地基强夯离心机试验,建立了强夯的地基处理模型,研究了隔振沟深度和位置对地基表面隆起的影响,从颗粒尺度方面对隔振沟外3 m范围内的应力变化进行了探讨.结果表明:隔振沟可以有效减小地基表面的隆起变形,但隔振沟位置和深度对地表的隆起变形影响较小;隔振沟对应力变化的影响随观测点深度的增加逐渐减小,当深度达到地面以下4 m时,隔振沟的设置对远离震源一侧监测点处的应力变化影响很小.

关键词：强夯离散元法隔振沟地表隆起应力变化

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高速铁路隔振沟隔振效果的现场测试与分析

防灾减灾工程学报 2012年第6期32卷 672-677页

作者：毛昆明陈国兴张杨洪小星南京工业大学岩土工程研究所南京210009

对沪宁城际铁路高架桥段旁一条为农业灌溉而挖的沟渠在CRH动车组运行时引起的地面振动隔振效果进行了测试与分析。结果表明:随着列车车速的降低,引起的地面竖向振动速度峰值变小、地面竖向振动主频变高;沟渠对地面振动具有低通滤波作用... 详细信息

对沪宁城际铁路高架桥段旁一条为农业灌溉而挖的沟渠在CRH动车组运行时引起的地面振动隔振效果进行了测试与分析。结果表明:随着列车车速的降低,引起的地面竖向振动速度峰值变小、地面竖向振动主频变高;沟渠对地面振动具有低通滤波作用;车速越慢,隔振效果越好,但沟前地面振动变大的现象也越明显;当沟的长度远大于列车长度时,列车车厢数量对沟的隔振效果影响不大。建议修建铁路时,加强与当地居民及农业部门的协调,对沟的长度、深度、宽度以及离轨道的距离进行合理的设计,使沟渠除了满足农业灌溉的需要外,也能起到很好的隔振效果。

关键词：高速铁路地面振动隔振沟隔振效果现场测试

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双线地铁运营隔振沟屏障性能研究

地震工程学报 2019年第1期41卷 9-15页

作者：丁智张霄吴敏慧李丹薇陈雷越安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 杭州市公路管理局浙江杭州310030 大象建筑设计有限公司浙江杭州310012

为研究双线地铁运营时隔振沟的减振效果,基于2.5维有限元法建立双线地铁列车-轨道-地基土体耦合分析模型。模型克服现有研究将轨道结构简化为弹性地基欧拉梁的缺陷,引入实际钢轨动力学参数,实现双线地铁列车荷载下隔振沟对周围地基的隔... 详细信息

为研究双线地铁运营时隔振沟的减振效果,基于2.5维有限元法建立双线地铁列车-轨道-地基土体耦合分析模型。模型克服现有研究将轨道结构简化为弹性地基欧拉梁的缺陷,引入实际钢轨动力学参数,实现双线地铁列车荷载下隔振沟对周围地基的隔振效果分析,比较空沟、填充沟两种不同隔振措施的减振特性,并对填充沟隔振影响因素进行系统的参数分析。研究结果表明:双线运营地铁荷载下,空沟隔振作用体现在沟后范围内,填充沟减振范围更广且效果更好,相比空沟更具工程实用性;填充沟在沟深较小时也能发挥良好的减振作用,增大沟深、沟宽均可有效提高减振效果。研究成果可为今后双线地铁隔振设计与施工提供有益参考。

关键词： 2.5维有限元法双线地铁隔振沟减振

车辆荷载作用下隔振沟对建筑结构微振动的影响

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建筑结构 2022年第S02期52卷 898-904页

作者：陈晓锋王慎黄毫春卓林园侯颖鑫邸博郑愚刘良坤中国建筑第五工程局有限公司长沙410114 东莞理工学院生态环境与建筑工程学院东莞523808

城市车辆荷载引起的建筑结构振动会对精密仪器的运行造成不良影响。利用有限元方法,考虑土-结构相互作用,研究了隔振沟对结构振动的减振性能。为避免人工截断边界上振动波反射对计算结果的影响,分别用有限元和无限元离散计算区域内部和... 详细信息

城市车辆荷载引起的建筑结构振动会对精密仪器的运行造成不良影响。利用有限元方法,考虑土-结构相互作用,研究了隔振沟对结构振动的减振性能。为避免人工截断边界上振动波反射对计算结果的影响,分别用有限元和无限元离散计算区域内部和边界,分析了隔振沟的位置、深度对减振效果的影响。结果表明:隔振沟对水平向结构动力响应较竖向隔振效果显著,而且随着隔震沟深度的增大,隔振效果基本上呈上升趋势;隔振沟位置对结构动力响应影响较大,存在一个最优位置使得减振效果最佳。

关键词：隔振沟结构微振动有限元法车辆荷载