地鐵列車振動荷載誘發(fā)地基振動的間接邊界元分析.pdf

1、地鐵列車振動荷載誘發(fā)地基振動的間接邊界元分析地鐵列車振動荷載誘發(fā)地基振動的間接邊界元分析IndirectBoundaryElementAnalysisofGroundVibrationInducedbySubwayDynamicLoads學(xué)科專業(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，地鐵以其安全、方便、快捷和節(jié)約地上空間等優(yōu)勢，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，地鐵列車的運行誘發(fā)其沿線的環(huán)境振動，并影響周圍居民的正常生活，因此研究地鐵列車振動誘發(fā)的地基振動問題具有現(xiàn)實意義。本文結(jié)合“分區(qū)契合”技術(shù)，采用間接邊界元方法對地鐵列車振動荷載誘發(fā)的地基振動進(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區(qū)域。然后求解振動荷載作用于墊層表面時軌下墊層區(qū)域的自由波場，同時在兩個區(qū)域的邊界上分別施加單位虛擬荷載來模擬兩個區(qū)域內(nèi)的散射波場。最后契合兩個區(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力響應(yīng)。本文分別針對層狀彈性和層狀飽和地基在地鐵振動荷載作用下的動力響應(yīng)問題進(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)值相對應(yīng)的激振力來模擬。針對層狀彈性場地，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)境因素對層狀彈性地基振動的影響，并對比分析了天津地區(qū)某典型彈性場地和其等效場地地表振動的差異。針對層狀飽和場地，主要研究了飽和場地與干土場地地基表面振動的差異