地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)地基振動(dòng)的間接邊界元分析.pdf

1、地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)地基振動(dòng)的間接邊界元分析地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)地基振動(dòng)的間接邊界元分析IndirectBoundaryElementAnalysisofGroundVibrationInducedbySubwayDynamicLoads學(xué)科專(zhuān)業(yè)：防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程研究生：張波指導(dǎo)教師：梁建文教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十二月中文摘要中文摘要近年來(lái)，地鐵以其安全、方便、快捷和節(jié)約地上空間等優(yōu)勢(shì)，成為解決大城市交通擁擠和大氣污染

2、的一種有效手段。但與此同時(shí)，地鐵列車(chē)的運(yùn)行誘發(fā)其沿線的環(huán)境振動(dòng)，并影響周?chē)用竦恼Ｉ?，因此研究地鐵列車(chē)振動(dòng)誘發(fā)的地基振動(dòng)問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合“分區(qū)契合”技術(shù)，采用間接邊界元方法對(duì)地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載誘發(fā)的地基振動(dòng)進(jìn)行研究。方法首先將模型劃分為含隧道的層狀半空間和軌下墊層兩個(gè)區(qū)域。然后求解振動(dòng)荷載作用于墊層表面時(shí)軌下墊層區(qū)域的自由波場(chǎng)，同時(shí)在兩個(gè)區(qū)域的邊界上分別施加單位虛擬荷載來(lái)模擬兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的散射波場(chǎng)。最后契合兩個(gè)區(qū)域，由邊界條件

3、求得虛擬荷載，進(jìn)而求得地基表面的動(dòng)力響應(yīng)。本文分別針對(duì)層狀彈性和層狀飽和地基在地鐵振動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了研究。其中地鐵荷載是基于軌道不平順性，采用與不平順管理標(biāo)準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)的激振力來(lái)模擬。針對(duì)層狀彈性場(chǎng)地，主要研究了隧道埋深、土層厚度、基巖與土層剛度比、土層阻尼比等地質(zhì)環(huán)境因素對(duì)層狀彈性地基振動(dòng)的影響，并對(duì)比分析了天津地區(qū)某典型彈性場(chǎng)地和其等效場(chǎng)地地表振動(dòng)的差異。針對(duì)層狀飽和場(chǎng)地，主要研究了飽和場(chǎng)地與干土場(chǎng)地地基表面振動(dòng)的差異