地铁盾构下穿古建筑振动监测与保护研究

为确保地铁盾构下穿古建筑物施工安全,确定先评估、先加固、施工监测、后评估、后加固总体技术路线。通过建立古建筑1︰3.52的实体模型并进行振动台试验获取结构阻尼比,利用Ansys进行三维建模,采用结构与模态分析,针对易损结构进行加固预防,为后续振动监测与盾构施工提供参考依据,结合试验区施工监测数据,调整施工参数。结果表明:在静力分析下该结构位移最大值约为14.01 mm,验证了三维模型的有效性。通过模态分析确定结构模型基本频率为0.59046 Hz,最易受损位置为斗枋处。在盾构穿越过程中,古建筑物加速度变化幅度小于0.003 m/s2,振动频带主要集中在0.6~20.5 Hz,振动频带处于正常范围,对古建筑物基本无影响。针对盾构下穿古建筑物提出以“地铁盾构穿越以匀速掘进为主,避免运营高峰期作业,影响区地层之间使用注浆加固,对古建筑物易损结构进行支护,施工时采取隔振减振方案”的总体解决思路,为后续类似工程建设提供参考。

基于FKM标准的高压电器箱随机振动疲劳研究

当地铁车辆运行时,其高压电器箱会受到随机载荷的作用,为保证行车安全需要保证其疲劳强度满足设计要求。针对某型地铁车辆在运行过程中出现的高压电器箱三位置开关处的铝板安装螺栓松动的问题,文章根据GB/T 21563—2018标准规定的载荷和FKM标准对高压电器箱疲劳强度进行评估,计算结果表明铝板的疲劳强度利用度大于1,疲劳强度无法满足FKM标准要求。通过对高压电器箱进行冲击试验,在纵向随机振动试验中铝板出现了开裂和螺栓松动现象,这验证了纵向随机振动仿真结果的准确性。基于仿真和试验结果,对高压电器箱结构进行改进设计,改进后的高压电器箱疲劳强度满足设计要求。

地铁引起的地面振动及其对精密仪器的影响

采用高灵敏度传感器,测试正常运营的地铁和地面车辆引起的地面垂向振动加速度。将地面振动时程转换为频域内1/3倍频程频谱,研究正常运营的地铁和地面车辆引起的地面振动特性;同时,参考电子显微镜Tecnai30的环境振动标准,探讨地面振动对精密仪器的影响规律。研究结果表明,地面振动存在一个"等振频率",在小于"等振频率"范围,地面振动主要受背景振动制约,而距离的影响很微弱;在大于"等振频率"范围,地面振动主要受距离的影响,背景振动的作用仅次于距离。小于"等振频率"的低频地面振动对精密仪器影响较大,其影响程度主要受背景振动的影响;而在大于"等振频率"范围,地面振动对精密仪器的影响随着距线路中心线距离的增加而减弱。地铁与地面车辆的地面振动的叠加,在6～30 Hz频段容易对精密仪器产生影响。

地面列车荷载作用下地屏障对建筑楼板的隔振效果分析

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。

地铁环境下既有建筑结构的减隔振方法研究

针对地铁产生的振动造成周围环境的振动污染问题,从振源、传播途径和建筑结构3个方面研究了既有建筑结构的减隔振方法,探讨了各种方法的有效程度。结果表明:通过降低振源的激振强度、切断振动的传播途径或在传播途径上削弱振动、合理规划使建筑物避开振动影响区等措施可以降低振动的不利影响;对于不同的既有建筑结构,可根据实际情况并权衡经济效益与施工难易程度,有选择地采用减隔振措施。该研究为解决相关环境振动影响下的减隔振问题提供了参考。

青岛岩层地铁减振轨道结构选型研究

由于在岩质条件下,地铁埋置在刚度较大的岩层中,振动衰减较慢,振动影响较远,因此对轨道减振的研究显得至关重要.对目前国内外主要的减振轨道结构及其性能分别进行了分析研究,如科隆蛋减振扣件、Vanguard(先锋)扣件、弹性短枕整体道床、浮置板等4种类型,并在此基础上对这4种减振轨道结构进行了比选分析.结合青岛地铁工程实际,较详细分析了减振轨道结构各部件的减振性能,从而为在岩层地质条件下城市轨道交通减振轨道结构选型提供借鉴和参考.

直线电机列车作用下桥梁动力系数研究

国内很多城市建立了城市轨道交通系统,但是针对城市轨道交通桥梁的专门规范还没有建立。总结了国内外既有铁路桥规中各国桥梁的车辆竖向荷载的动力系数计算公式。结合广州地铁4号线高架桥梁,运用随机振动理论,对车桥耦合振动计算和现场动力试验结果进行处理,获得在直线电机列车作用下城市轨道交通桥梁的动力系数理论值及实测值。根据理论及实测结果分析了直线电机作用下轨道交通桥梁动力系数的合理取值,为城市轨道交通高架桥梁的设计提供参考依据。

地铁列车运行引起的振动观测及对高精密仪器的影响

随着城市轨道交通的快速发展,在方便民众出行的同时,轨道交通也显著改变铁路沿线地区环境振动背景。通过对北京地铁4号线、10号线特定地段列车通过时引起地面振动的对比,表明"浮置板道床"等目前的综合减振措施对地铁列车运行产生的高频振动有较为明显效果,但对低频振动的衰减效果有限。地铁4号线运行后,北京大学物理楼的环境振动显著增大,列车运行对物理楼的环境振动起着主导作用,特别是低频振动对高精密仪器有不同程度的影响。

地铁和城铁引起地表振动的测试分析

通过对北京地铁二号线、十三号线沿线特定地段列车通过时引起地面振动的测试分析发现，在列车通过时引起的地表振动中高于10Hz以上的振动信号很容易被土层衰减，而在1—10Hz的振动信号难以衰减，其振动强度是无列车通过时的30—100倍。而且测试发现1—10Hz范围的振动信号在100m范围内传播几乎没有衰减。对于采用“钢弹簧浮置板道床”轨道减震装置路段，地表观测显示在1—10Hz频段上振动信号有一定减弱，但仍超出无列车通过时振动信号的10倍以上。因此，地铁低频振动引起的环境背案地面运动水平的显著提高无疑会对地铁沿线大型精密仪器设备的正常使用带来不利影响。

橡胶支座预制浮置板轨道静动力学研究

深圳地铁6号线设计采用双向预应力橡胶支座预制浮置板轨道,为解决轨道结构设计中所存在的预制板强度与系统减振效果两个核心技术问题,建立空间实体模型和车辆-轨道-桥梁耦合动力学模型。对预制板内部配筋进行检算,以保证结构安全;对系统动力学特性进行仿真模拟,以分析系统减振效果。研究结果表明:(1)预制板结构在复杂荷载作用下,能够满足承载力极限状态和正常使用极限状态设计要求;(2)在行车速度100 km/h条件下,橡胶支座预制浮置板板系统减振效果可达10~12 dB;(3)所采用的“静动结合”的检算方法,为深圳地铁6号线轨道设计提供理论支撑。

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。

预测北京地铁16号线振动对北京大学精密仪器的影响

本文提出了模拟地铁环境振动的浮置板-隧道-地层三维有限元模型,振动源为实际观测的地铁钢轨振动加速度。本文旨在研究拟建的北京地铁16号线对200 m远处的北京大学场效应电子显微镜Tecnai F30（以下简称F30）工作可能造成的影响。为此,首先模拟了运营中的北京地铁4号线通过北京大学东门站对F30的影响,然后以与16号线相同车型、相同轨道半径的上海地铁7号线实测钢轨振动加速度作为振动源输入,模拟和预测了16号线地铁对F30工作可能造成的影响。结果表明：4号线模拟结果显示在140 m观测点无论单线还是双线运行,都有部分频段（3~5 Hz）进入F30的非工作区,而16号线在200 m远处仅是横向加速度在0~0.8 Hz和4~6 Hz范围进入非正常工作区,垂向加速度在5~6 Hz范围内进入非正常工作区。

振动电缆技术在地铁车辆段及综合维修基地安防系统中的应用

分析了地铁车辆段基地安防系统的构成、功能、实施方案,提出了基于振动电缆技术的周界探测报警系统方案。介绍了方案的构成和应实现的功能,并分析了国内振动电缆主流产品报警的技术原理。对地铁车辆段基地安防系统建设实施具有一定的参考意义。

南京地铁曲线波浪型磨耗研究

针对发生在南京地铁曲线上的波浪型磨耗进行调查和测试,研究多种因素对黏滑振动的影响,并进行轨道振动对比测试,提出波磨预防和治理的可能措施。

地铁运行激励下邻近建筑结构振动的影响因素及评价指标研究

地铁以便捷高效的优势迅速占领城市内交通的主导地位,但其运营诱发的振动对沿线居民带来的影响不可忽视。为明确地铁振动对邻近建筑物影响带来的不利影响,针对现阶段地铁振动评价标准的不统一,分析了地铁振动的有关理论与方法,综合大量文献研究了地铁运行引起的地面振动及其对邻近建筑结构的影响,研究可知地铁运行对建筑物振动影响与轨道的距离、建筑物层高及建筑材料等均相关。

地铁振动对精密仪器的影响预测和对策研究

某仪器场临近规划地铁线路,需要考虑地铁运营后对厂内精度要求很高的三坐标测量仪器的影响及相应的隔振措施,在已运营线路不同轨道隔振地段临线不同距离内,按国家和国际精密仪器振动评价参数,对地铁运行时地面的振动响应进行了测试,分析其对三坐标测量仪的振动影响。结果表明,在不同轨道隔振区段临线一定范围内,地铁运行时的地面振动均不满足通用振动标准级的要求;浮置板轨道的位移峰值已超过国标限值;同时验证了振动放大区的存在。建议针对该精密仪器采取防微振措施。

轨道交通与路面交通振动对实验室环境的影响测试

当前城市快速发展,城市轨道交通建设越来越多,由此引起的环境振动问题也备受关注,尤其对有精密仪器的办公厂房或实验室。以上海市浦东新区计量质量检测所(惠南分部)为背景,在实验室内布置振动传感器,通过测试工作日轨道交通运行、道路车辆运行和轨道交通停运时不同情况下的振动响应,分析和评估不同交通工况下的环境振动对实验室内精密仪器正常工作的影响,以便采取必要的减震措施确保精密仪器能正常工作。

减小地铁列车振动对紧邻量子信息重点实验室精密仪器影响的车站土建结构措施研究

针对紧邻地铁车站量子信息重点实验室精密仪器对周边环境振动要求高,除采用轨道特殊减振措施外,重点研究了设置隔振排桩、车站侧墙与围护桩之间加填充砂、加厚底板的土建结构设计方案比选,来减小地铁列车振动对其影响,合理确定车站土建结构设计方案。

列车运行引起地铁车辆段与上盖建筑环境振动研究综述

为深化对地铁车辆段与上盖建筑环境振动影响因素的认识,从振源特点、控制标准、传播规律、预测方法及减振措施这5个方面系统回顾了工程实践和研究成果,并探讨了目前存在的问题与后续研究的方向。研究结果表明:现有地铁车辆段与上盖建筑环境振动评价与控制标准不统一,有必要在现行标准的基础上对车辆段进行合理分区,制定科学、统一、合理的标准;上盖建筑振动来源于与轨道不同距离的承重结构能量的叠加,振动量级取决于振动源强、土与建筑结构的耦合损耗以及上部转换结构的能量衰减;从合成振级上看,振动随楼层的变化并非单调增减;从分频振级上看,低频段振动在不同楼层体现出整体振动的特点,在峰值频率以上的高频段随楼层的增大呈衰减趋势;振源随机性、土与结构接触的不确定性、上盖建筑结构的振动传播特性等因素均对振动在建筑内的传播规律有较大影响,也是决定环境振动预测方法准确性的关键因素;应根据车辆段振源特点对其进行分区,对工程设计不同时期进行分段,进一步研究振动传递路径清晰且便于高效应用的上盖建筑振动预测方法;车辆段减振措施设计主要依赖振源处减振,传播路径隔振和敏感目标自身隔振技术的研究与应用明显不足,有必要研究传播路径永久性隔振措施在近振源场的隔振效果与适用性,推进建筑结构减振措施设计与应用,实现振源、传播路径和敏感目标的综合性减振设计。

地铁振动对博物馆建筑影响及控制措施分析

地铁运行引发的环境振动对周边受振动敏感的博物馆建筑,特别是其内的人员、馆藏文物、文物保护实验使用的精密仪器均会产生不利影响。目前国内关于地铁低频微振动对馆藏文物影响及其防护措施方面的研究成果不多,亟待加强研究力度。本文从地铁振动的产生、传播特性及规律、对博物馆建筑影响以及控制措施等方面进行分析,提出宜采取综合减振措施,有效降低地铁振动对博物馆建筑的影响。文物保护实验使用的精密仪器可在综合减振的基础上设置隔振台。