复杂环境下城市隧道施工爆破振动影响及降振技术分析

受工程地质条件影响,部分城市隧道施工需采用爆破施工方式,但爆破施工会影响隧道地表建筑结构的安全性。以某城市隧道为研究对象,研究复杂环境下城市隧道施工爆破振动影响及降振技术。通过分析爆破振动对地表建筑结构的影响,以及对附近居民心理承受能力的影响,得出结论:将爆破振动速度控制在1.10cm/s以内,能够最大限度地降低爆破振动对居民与地表建筑结构的影响。对设计合理的爆破时差与选择合理的爆破参数等降振技术进行分析,并根据降振爆破参数进行爆破试验,试验结果表明:该隧道在X、Y、Z三个方向上的最大振动速度均明显低于应用该技术前,说明该爆破降振技术具备较优的降振效果。

高速列车高频激振试验台对试验室厂房的振动影响分析

为评估某试验室新建高速列车转向架激振试验台对试验厂房的振动影响,基于车辆-轨道耦合系统动力学模型,计算钢轨波磨不平顺作用下轮轨垂向高频激振荷载,并将其作用于Abaqus基础-地基-厂房有限元动力仿真模型,分析高频激振试验台对试验厂房的振动影响。结果表明:车辆最高模拟速度500 km/h下,受轨道不平顺激扰将产生轮轨高频激振荷载,最高荷载频率1200 Hz,荷载峰值为213.9 kN;试验台振动影响范围在地面大致集中于以激振台为中心,半径为10 m的“圆形”区域,在深度方向上集中于深度约15 m的“倒梯形”区域;厂房柱下独立基础最大竖向动位移幅值为0.032 mm,最大加速度幅值为32.8 cm/s^(2),屋架与厂柱连接薄弱处最大振动速度幅值为0.585 mm/s,地面水平方向的振动速度幅值小于2 mm/s,振动指标均小于建筑安全及工作舒适性的幅值控制标准,表明高频激振试验台工作时试验室厂房振动符合要求。

地铁列车对数据中心精密设备的振动影响评价

以西安某拟建数据中心为例,开展地铁列车运行对数据中心机房设备的振动影响评价。以“振源-传播途径-受振体”为基线,采用实测与数值计算相结合的研究方法。首先,开展场地自由衰减特性测试,获取地铁列车振动沿场地的传播规律;其次,在拟建建筑物场地边界距离地铁线路最近处布置测点,获取过车时的振动响应;然后,建立拟建建筑物结构有限元模型,获取其主要动力特性;最后,以场地实测加速度作为输入,采用一致激励法进行结构的车致振动响应计算,并对建筑物内精密设备的振动影响进行预测与评价。研究表明:(1)地铁列车运行时该数据中心机房设备振动达标;(2)地铁列车振动主频集中在31.5 Hz~80 Hz;在31.5 Hz以下的中低频段,场地表现出明显的整体振动特点;在31.5 Hz以上的中高频段,地面高频振动分量随距离迅速衰减;(3)会车工况与近轨工况地面监测结果接近,说明近轨列车振动能级显著大于远轨,会车时振动能量较近轨列车增加不明显。研究思路可为此类结构的振动分析和减隔振设计提供参考。

地铁运行对高层建筑物随建筑-地铁隧道水平距离变化的振动影响及计算分析方法

随着城市化进程的逐步加快。地铁作为城市中一种地下轨道交通工具,在发展迅速的同时不可避免会对工程结构以及人体舒适度造成振动影响。深入开展地铁运行诱发邻近场地和建筑物振动研究,对于实际工程中距离地铁线路较近的高层建筑及场地振动影响分析,有重要的理论意义和工程实用价值。以天津地铁5号线某一临近高层建筑为例,探究地铁运行对邻近场地及高层建筑的振动影响。首先采用有限元分析软件ABAQUS,建立地铁隧道-场地-建筑结构的三维耦合模型,模拟计算近似得到地铁运营情况下的场地、高层建筑响应;然后在该运营线路附近开展环境振动实测,将现场地铁环境振动影响测试结果同有限元模型结果对比验证模型的正确性;最后通过改变建筑物-地铁隧道水平距离这一重要参数,采用控制变量法研究参数变化对场地及高层建筑振动的影响。

软基处理PHC管桩挤土效应及振动影响试验研究

本文结合现场实时监测PHC管桩施打过程,确定软基周围土体位移、土压力及地表振动分布规律,界定PHC管桩施打产生的影响范围以及具体影响特点。以分析结果为参考,规划PHC管桩的施工范围、打桩间歇及压桩顺序,保证PHC管桩稳定可靠的同时减小施工引起的不良影响。

引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策

结合云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道爆破施工工程,采用LS-DY-NA显式动力数值模拟方法及现场爆破振动监测,研究钻爆法施工产生的振动对既有铁路隧道的影响。结果表明:爆破振动影响大小与单段起爆药量、爆源距考察点距离关系密切,随药量的减小、距离的增大而减小;在掌子面接近、远离既有隧道相同的距离时,接近时产生的竖向振动速度大于远离时的;振动速度方向和爆源与考察点的方位有关,当两者为左右关系时,水平方向为主,当两者为上下关系时,竖直方向为主;数值模拟与现场监测所得规律和数值均有较好的一致性,证明了采用该方法研究隧道工程爆破振动影响的可行性和正确性。

大直径钻成孔灌注桩在桩基施工中振动影响的测试与分析

探讨大直径钻成孔灌注桩在桩基施工中,当钻机的钻头在坚硬的岩层中钻进时,其对周围建筑物振动影响的监测方法及评价标准,同时结合工程实例讨论了土层质点振动速度的检测技术,以及振害防治措施等有关问题。

下穿隧道爆破施工对既有隧道的振动影响及对策研究

依托云南省盐津县白水江三级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道的工程实际,采用LS-DYNA显式动力数值模拟及现场爆破振动监测,对既有隧道受下穿新建隧道爆破施工产生的振动影响和对策进行研究。结果表明:全断面起爆中,D(D为下穿新建隧道洞径,下同)<2.5D0(D0为基准洞径)时,既有隧道的振动速度、振动加速度均随D的增大而增加,且基本呈线性关系;2.5D0≤D<3.5D0时,振动速度及加速度均急剧增大;D≥3.5D0时,振动速度、加速度随D的增加而减小。随两隧道间距的增加,既有隧道考察点的振动速度和加速度均减小;在距离相等时,掌子面未到达前的振动响应大于掌子面离开后的响应;相同爆破参数时,距离越远,受到的振动越小;同时起爆药量越大,受到的振动越大。随围岩的变差,既有隧道处的振动速度增大,振动加速度变化较小。根据不同影响因素与振动速度关系的规律,推导了包含隧道开挖洞径、进尺长度、上下交叉隧道净距、单位药量等参数的隧道开挖爆破振动速度计算公式,并由现场爆破振动监测验证了数值模拟的正确性。同时,针对不同影响因素,提出分部开挖、分段起爆、干扰减振等减小爆破振动影响的对策措施及选择原则,并指出爆破试验及爆破振动监测在近接隧道工程中的重要性和可操作性。

圆柱人字齿轮各内激励因素对齿面振动影响比例分析

为了研究圆柱人字齿轮各内激励因素对齿面振动的影响,建立同时考虑时变啮合刚度激励、轮齿线外啮入冲击激励和齿侧间隙影响的圆柱人字齿轮耦合动力学模型;针对不同的载荷和输入转速工况,分别计算啮合刚度激励、啮入冲击力激励以及齿侧间隙对圆柱齿轮系统齿面相对振动的影响程度。实例仿真计算表明,人字齿轮各内激励因素中,啮合刚度激励对振动影响占主要成分;齿侧间隙影响则是低转矩下的影响高于大转矩下的影响,高转速下的影响高于低转速下的影响,即当低速重载下,齿侧间隙非线性因素对系统影响较小。总结的各激励成分对系统振动影响比例规律,能够为后续人字齿轮齿面减振降噪优化提供更合理的设计目标。

OHS运输系统对VLSI厂房微振动影响分析方法

OHS运输系统是超大规模集成电路(VLSI)制造工业环境中洁净工艺系统中的重要组成部分,但是由于工业厂房的结构复杂且分布着较为密集的精密设备,OHS运输过程产生的微振动会对生产造成危害,因此需要建立合理有效的微振动控制分析方法辅助工程设计。文章基于该类工程微振动传递线性特征,利用工程实测数据,建立了振动能量封闭体简化分析模型,提出基于传递函数相似性的OHS系统微振动影响控制分析方法,并利用实际工程对该方法进行了应用说明。分析结果表明:该方法实施简单且符合现阶段工程应用需求,为OHS系统振动影响提供了合理可靠的分析手段。

建筑物拆除爆破对临近危楼的振动影响

爆破振动测试是评估爆破对周边环境影响的一项重要工作。在对60m高钢筋混凝土烟囱、框架式锅炉房和锅炉房附楼的2次拆除爆破中,实时监测了距爆区最近的5层砖结构危楼不同处的振动速度,监测表明拆除爆破未对该楼造成损伤,为客观公正评估本次爆破影响提供了依据。进一步分析监测数据和波形曲线得出:每段延期爆破与振动波曲线相对应,最大振动速度出现在锅炉房触地时刻;采用多道沙土墙和减振沟后烟囱触地冲击得以缓冲,振速较小;振动波传播受高程影响较大,一定高程对振动强度有放大作用等结论。

光纤环绕制过程振动影响分析

介绍了光纤陀螺光纤环的绕制原理,建立了光纤张力系统的力学模型和振动模型,通过分析建立了光纤张力的动态方程和振动特性方程,同时分析了光纤绕制振动对光纤陀螺精度的影响,并对其影响进行了仿真计算,结果表明影响陀螺精度的光纤环绕制振动因素有振幅、频率比、阻尼比,其中振幅大小与影响程度成线性关系;而阻尼的存在则降低了振动造成的影响,当阻尼比小于0.5时,频率比的影响才能体现出来;当频率比接近1时,阻尼比的影响较为明显。通过各参数之间的组合可以有效降低绕制振动带来的影响,对光纤环的绕制具有一定的指导作用。

城市轨道交通规划环评中的文物振动影响评价

城市轨道交通在带来交通便利的同时,其建设和运营引发的环境问题也日益突出,尤其是运营期间的振动对沿线文物的影响已经成为线路布设的重要约束条件。在梳理中国文物保护法规条例对城市轨道交通规划布局要求的基础上,分析当前轨道交通规划环评工作中文物振动影响评价存在的问题和难点,包括部分类型文物的振动影响无法评估、评价技术规范不易掌握和运用、城市轨道交通规划内容不够具体、城市地质土质条件差异较大等。最后,针对上述问题从完善细化导则规范及评价方法、类比土质参数等方面提出建议和对策。

钻孔灌注桩施工对周边建筑物振动影响研究

北京地铁6号线南锣鼓巷站为为明挖施工,施工位置离旧民居较近,应研究钻孔灌注桩施工对周边建筑物的振动影响,保证施工安全。通过现场振动检测及对检测数据的分析和研究,初步确定了钻孔灌注桩施工对周边建筑物的振动影响范围及程度,在施工前对周边结构状态较差、抗变形能力较弱的建筑物采取有针对性的保护措施,确保民众生命财产安全,为类似工程提供借鉴。

电磁轴承系统中的辅助轴承与振动影响

出于安全性考虑,实验或应用中的电磁轴承系统通常需要考虑安装辅助轴承。由于辅助轴承并非具有实质性的支承作用,因此一般情况下,在电磁轴承系统设计时,对辅助轴承的振动情况及其对整个磁悬浮系统的影响考虑是极少的。通过一台磁悬浮铣床电主轴样机的实验结果表明,辅助轴承的振动影响有时不仅不能忽略,甚至它对系统的安全运行的影响是至关重要的。

振动影响刃口磨削质量的分析

为了保持刃口磨削过程的稳定性,寻求刃口磨削振动的产生和发展规律,从而避免和抑制磨削振动;砂轮和砂轮轴的偏心是磨削过程中的主要振动源,通过对偏心而产生的附加动力的分析,列出振动方程,解出通解及振副表达式,对提高工件的加工质量和生产率具有重要意义。

清华大学精密仪器环境振动影响评价

清华大学东配楼内安装有多台精密仪器,为预测将来地铁15号线产生的振动影响,对该楼内、外的环境振动进行了现场测试(包括垂向和两个水平向的振动加速度、速度),分析和评价了铁路、地铁、公路产生的环境振动现状对精密仪器的影响和地面振动传播规律。当京包铁路、地铁13号线有列车通过时,三方向振动水平均不能满足Titan、Tecnai、JEM电镜和原子力显微镜的使用要求。当铁路和地铁均无列车通过、但存在公路交通时,Titan电镜垂向和南北水平向振动水平不能满足要求,但东西水平向满足要求;JEM电镜东西水平向振动水平轻度不满足要求,垂向和南北水平向满足要求;Tecnai电镜和原子力显微镜三方向均满足要求。楼外地面垂向和东西水平向的振动加速度峰值和有效值均随振源距离的增大而衰减,在距京包铁路200 m以外衰减逐渐趋缓。但是东西水平向振动(40 Hz以上)在距京包铁路约50～80 m范围存在放大区。

北京地下直径线列车运行对既有地铁结构的振动影响研究

正北京地下直径线与既有地铁2号线南段平行运行,并近距离穿越地铁4号线宣武门站和5号线崇文门站。北京地下直径线隧道外壁与地铁2号线结构最近处仅1.45m,与地铁4号线宣武门站结构最近处仅4m,与地铁5号线崇文门站结构最近处仅2m。地铁2号线结构已使用近30年,

地铁线路下穿燃气调压站引起的环境振动影响及控制措施研究

近年来,我国大城市地铁线网和城市燃气管网密度日益增大,地铁线路不可避免下穿燃气管线及其调压站,而地铁列车运行对燃气设施产生的振动影响及其控制措施研究少见报道。以某地铁线路下穿燃气调压站实际工程为分析对象,综合采用地铁振动类比测试和数值仿真计算方法对燃气调压站受地铁振动影响情况进行了预测分析,提出"减振垫-厚重筏板基础-减振垫-箱形设备基础"隔振控制方案,并对其隔振效果进行数值仿真分析。分析结果表明:控制措施实施前,3个燃气设备基础Z振级预测值为78.3~81.4 dB,加速度峰值为0.155~0.22 m/s^2;控制措施实施后,Z振级降为69.9~73.4 dB,加速度峰值平均下降61%,控制措施效果明显。