特殊浮置板轨道隔振效果的三维数值研究

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。

地铁振动对既有砌体结构影响的试验研究

以某两栋砌体结构为工程实例,对上海某线地铁振动进行了现场实测,分别从振级和1/3倍频程振动加速度级两方面研究了地铁对建筑物振动的影响规律。测试结果表明:对两栋5层砌体结构,楼板振动沿层高呈增大趋势,顶层的竖向振级比底层大2～4dB,水平向振级比底层大6～7 dB,昼间时段中高峰期的三向振级均大于非高峰期的振级,同时昼间时段振级均大于夜间时段振级;房间中央的楼板振动大于墙边和楼梯楼面的振动;地铁对建筑物的振动主要为10～25Hz低频振动。

高速铁路填充沟隔振效果的2.5D有限元分析

高铁运行产生的振动对周边环境的影响不容忽视,空沟填充沟是高速铁路有效的屏障隔振方式之一。文中以饱和土2.5D有限元理论为基础,考虑轨道和路基的动力相互作用,建立轨道-路基-填充沟数值计算模型,编制FORTRAN计算程序,分析列车在低速和高速运行条件下填充沟的隔振性能及设计参数对隔振效果的影响。计算表明:填充沟对沟后区域隔振效果较好,且高速列车的隔振效果优于低速列车;隔振后振动频段范围变化不大,但原频段振动竖向加速度幅值有较明显衰减;隔振后加速度振级下降约20 dB,加速度衰减系数衰减至隔振前的0.1倍;填充沟的弹性模量、埋深以及埋置位置对隔振效果均有较大影响。

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。

地铁环境中房屋浮置地板隔振分析

建立并求解分析弹簧支承浮置地板单自由度系统动力学模型,从而判明弹簧隔振的特点;根据振动波的传播和隔振弹簧布置位置要求,确定浮置地板有限单元划分,进而建立浮置地板多自由度系统动力学有限元分析模型,求解浮置地板动力学有限元模型在地铁振动激励下的加速度响应;介绍浮置地板振动评价指标———振动加速度级,利用国家有关标准规定,对浮置地板隔振效果进行评价,从而为地铁环境中建筑物浮置地板隔振设计提供依据。

基于铁路环境振动的隔振堤数值分析

为减小铁路运营引起的环境振动,提出了一种新的隔振方法——隔振堤。建立了隔振堤-土体-路基的二维有限元计算模型,研究了隔振堤材料、坡角、地基土性质、隔振堤的中空大小、转角数量对铁路环境振动隔振效果的影响。结果表明:隔振堤的材料弹性模量越大,场地土体的弹性模量越小,其隔振效果越好;陡坡角隔振堤在近隔振堤区域的隔振效果更明显,但中坡脚和缓坡脚隔振堤在远侧的隔振效果更好;中空对隔振堤的隔振效果几乎没有影响;随着隔振堤转角数量的增加,非振动放大区内隔振堤的减振效果更好。

汽车发动机磁流变悬置隔振效果试验评估

在采用四端参数法对加速度振级落差模型进行理论推导及分析的基础上,提出了以可测量、易操作的加速度振级落差对悬置系统的隔振效果进行试验评估。汽车发动机分别采用橡胶悬置及磁流变悬置,对采集得到的动态激振力数据进行了自功率谱函数估计,对振动加速度数据进行了频谱分析,并根据加速度频谱中二阶主频处的数据对悬置系统进行了评估。结果显示,磁流变悬置不仅被动隔振效果的评估结果优于橡胶悬置,而且发动机低速段采用较大电流、高速段采用小电流的控制策略使得隔振效果更好。

商住楼住宅隔墙与振动噪声测试分析

为调查某餐饮风机振动影响和传播路径,提出噪声治理整改方案。围绕风管经过的餐厅4个不同墙体及楼地面,居民主卧室,卫生间4个墙面,采用无线振动加速度计现场测试,同高度的振动加速度展开测量,同时采用精密声级计对其A声级进行测试,结合两者数据分析振动加速度及噪声频谱特性。发现2台风机同时运行主卧室墙体振动加速度超标2～3倍,给居民正常生活造成不利影响。当餐饮烟道与住宅隔墙共墙时,烟道不宜采用镀锌烟道。建议烟道采用抗式或共振式新型现浇烟道。测试结果表明:一般情况下,振动加速度大小与振动源距离成正比,但起决定作用的是同方向结构挠度变形大小,变形大则振动加速度大。

地铁沿线建筑的振动实测和数值模拟分析

为解决地铁对沿线建筑环境产生的振动问题,某地铁沿线新建建筑由原剪力墙结构改为隔震结构方案。为验证改后方案的可行性,首先,对新建建筑的桩基础进行地铁振动实测,得到竖向加速度时程记录作为原剪力墙结构和隔震结构的荷载输入;然后,使用ETABS软件建立原剪力墙结构和隔震结构的数值模型,分析楼板加速响应和基于分频多值法计算楼板1/3倍频程铅锤向振动加速度级;最后,对比原剪力墙结构和隔震结构楼板加速度响应和振动加速度级。结果表明,原剪力墙结构和隔震结构同一层楼板加速度响应均呈有明显峰值的波浪式分布,同一位置楼板加速度响应随楼层增加呈正余弦函数形状并伴有幅值衰减;原剪力墙结构前三层楼板1/3倍频程铅锤向振级不满足住宅建筑室内规范要求;改为隔震结构方案后,在0~80Hz频率之间,将原结构1/3倍频程铅锤向振级减少4~11dB并满足规范限值要求。

新型轻质阻尼基座设计与隔振性能研究

为了减少船体振动与辐射噪声,采用声子玻璃和弧形衔接结构设计了一种新型轻质阻尼基座。然后用加速度振级落差表征其隔振性能,开展了水泵电机激励下的基座隔振性能试验研究,结果表明阻尼基座在20~10 000 Hz的频率范围具有显著的隔振效果,相较于同尺寸钢制基座,其振动落差总级可达12.93 dB。研究结果充分验证了本文设计的轻质阻尼基座具备高强度、高阻尼、宽频隔振的特点,在舰船机械设备等减振降噪领域具有广泛的潜在应用价值。

关于工程卡车引起建筑物微振动的研究

本文以工程卡车行驶产生振动为研究对象,选取郑州西四环植物园某道路沿线一所六层砖混结构楼房进行实测。实测结果表明:工程卡车引起建筑物各楼层振动主要体现为竖直向低频振动,低频主要在40~50Hz,水平向振动主要为高频,在60~80Hz;以振动加速度级表征振动强度指标,得出楼层振动强度在60~80dB,最大振动强度74.7dB,顶层出现振动放大趋势。对顶层进行1/3倍频程分析可知,顶层各向振动速度值未超过规范的允许限值,满足建筑物内人体舒适度的要求。

地铁运行振动对邻近民国建筑的影响

以南京地铁1号线某区段邻近民国建筑为研究对象,现场实测地铁运行通过时引起的地面振动加速度,分析振动响应在时域和频域内的传播规律,并以Z振级为评价指标,评估地铁运行振动对邻近民国建筑的影响。测试结果表明:地铁运行引起的地面振动以竖向为主,振动量随与地铁线路距离增大呈波浪式衰减,在近场区域某一距离处达到最大值,在远场区域逐渐衰减并趋于稳定;地铁运行引发的振动响应主要集中在50～80 Hz,且对应的分频振级衰减较快;地铁附近部分区域Z振级已超过环境控制标准。研究成果对地铁线路邻近民国建筑的保护提供了一定的参考,同时有助于研究地铁运行振动对沿线周边环境的影响。

地铁紧邻既有建筑的单排桩隔振正交试验研究

为了研究地铁紧邻既有建筑物时单排桩对于地铁产生的振动波能的减隔振效果及其影响因素,通过进行1g条件下的单排桩减隔振室内模型试验,分析在地铁振动激励作用下的建筑物振动形态,并在同时考虑振源深度、排桩位置、桩间距及桩长4个因素的情况下设计了相关正交实验,提出相关优化方案。分析结果表明:建筑物在地铁振动激励作用下,各楼层振动加速度级的大小呈现出波浪形的振动形态;随激振频率的增加,建筑物各测点振动加速度级总体表现出减小的趋势;单排桩在紧邻既有建筑的地铁隔振方面具有明显的减隔振效果,预期减振幅度可达13.59%;就影响减隔振效果的各因素而言,非排桩几何因素(地铁埋深\排桩位置)对减隔振效果影响较大,而排桩自身几何因素(桩间距\桩长)对于减隔振效果的影响则不如前者。

办公楼内风机设备振动影响及人体舒适度实践研究

与人们日常密切相关的办公楼内新风风机设备振动研究较少,故结合实例对开机和不开机工况下机房楼板振动影响传播入手,对振动敏感关注的会议室楼板进行振动实测相关分析,对机房楼板自振频率进行理论验证,对人体舒适度影响给予评价,提出相关建筑工程容许振动标准的使用注意问题。为办公楼设备振动传播规律和人体舒适度评价实践给出一种具体方法。

振动衰减测试方法确定高能级强夯对已有建(构)筑物的影响距离

某大型新建工程场地为近期吹砂填海方式形成,根据有关资料及勘察揭露,上部吹填层及原有细砂层存在地震液化及承载能力差的问题,设计采用高能级强夯进行处理。在地基处理区域处有一道永久防浪堤,根据设计要求,在进行强夯试夯过程中应采用一定的方法对振动影响进行测试,为设计提供相应的数据,进而确定强夯施工的范围。为解决上述问题,采用了振动衰减测试方法进行了强夯振动影响测试,对后期的大面积强夯施工提供了支持。通过该工程实例,介绍了振动衰减测试及其测试结果分析的方法。

地铁沿线建筑物室内振动楼层分布试验研究

通过对地铁沿线建筑物室内振动的测试与数据分析,揭示了一种室内振动逐层增大的楼层分布规律,并分析了其产生原因。

特殊场地强夯振动监测及隔振效果研究

为了研究填土场地邻近基坑强夯时的隔振保护措施,采用有限元数值模型分析了4000 kN·m和6000 kN·m能级强夯作用下隔振沟保护的边坡振动加速度,数值模拟结果表明强夯引起的振动加速度峰值小于抗震设防烈度7度的0.1g要求。之后的现场试验同样证明隔振沟具有良好的边坡隔振保护效果,确定隔振后安全距离可缩短至10~20 m,对隔振沟与振源不同距离的隔振效果试验表明距离越近隔振沟隔振效果越好。数值模拟与现场试验结果表明,采取隔振沟措施的强夯施工对邻近边坡的稳定性无影响,该研究可为今后强夯施工邻近基坑和道路、已建建筑物提供经验和参考。

城市轨道交通环境中既有建筑室内振动隔振方法研究

城市轨道交通的振动对其周围环境造成振动污染,对该振动隔振方法研究很有必要。结合工程实际,对地铁上方一居民小区住宅楼进行振动数据采样,并将测得的地面加速度作为对该建筑物的激励。根据建筑物本身情况,选用隔振方案,进行隔振设计和分析。根据振动加速度级,利用国家有关标准规定,对该建筑物隔振效果进行评价。

竖向基础隔振模型建筑在地铁激励下的振动响应研究

为研究采用竖向基础隔振技术的建筑在地铁激励下的响应,在上海地铁某线路隧道正上方制作了一个两层砖混结构房屋模型,采用橡胶支座与叠层橡胶滑板支座并联作为隔振层。建立了该房屋模型的有限元模型,通过不同型号和不同数量隔振支座的组合来改变隔振频率,以不同隔振工况下的实测基底振动加速度记录为输入激励,计算了结构在时域内的响应。将结构的时域响应转换为振动加速度级,评价了不同隔振频率的隔振效果,并与实测结果进行了比较。研究表明,建立的有限元模型能够较真实地反映地铁激励下基础隔振建筑物的振动响应,能够对地铁激励下拟建建筑的振动进行预测,为其隔振设计提供理论依据。