北京地铁1号线地面振动响应测试与分析

采用高灵敏度加速度传感器,对北京东单-建国门区间的运营地铁进行了现场测试,为研究相似区段特殊的减振措施提供依据.测试结果的分析主要是针对振动敏感仪器的,在频域内采用1/3倍频程频谱,重点考虑低频段的地面响应.通过对测试结果的分析,得出了环境背景振动、公交车等地面车辆和地铁的地面振动响应规律.     

列车运行引起的桥下地面振动衰减特性

为探求列车运行所引起的桥下地面振动衰减规律，通过一系列现场测试，测得多组在不同车速下的地面加速度记录，对所得加速度记录进行计算处理，得到了各测点的最大加速度值．然后针对各测点的加速度比，运用复合回归方法，得到了列车运行时所引起的桥下地面加速度衰减经验公式     

铁路交通引起的地面振动研究

随着铁路尤其是高速铁路系统的发展,列车引起的振动日益频繁,对邻近建筑及人们生活造成不可忽视的影响．针对铁路交通引起的地面振动问题,利用车辆一轨道相互作用模型,采用有限元法计算得到轨道与路基间的相互作用力,经傅立叶变换后作为地面振动计算的激励荷载．在此基础上计算了高速列车行驶条件下所产生的周围地面振动,并分析了地面振动的一般规律．     

地铁引起地面振动信号的谱分析

应用正交Hilbert—Huang变换,对地铁引起的地面振动信号进行频谱分析．首先,利用正交的经验模式分解方法,得到地铁引起地面振动信号的相互间完全正交的固有模式分量,对各阶固有模式分量进行Hilbert谱分析,进而得到Hilbert边际谱．然后,通过对地面振动信号的Hilbert边际谱进行分析,获得其频谱特性．将地铁引起地面振动信号的Hilbert边际谱和Fourier谱进行比较,指出两种谱分析方法分析地铁引起地面振动信号频谱特性的差异．最后根据Hilbert变换的线性性质,得到消除背景振动、纯粹由地铁运行引起地面振动的频谱特性．     

高架交通沿线地面环境振动测试频域分析

为综合研究城市交通所引起的环境振动问题,对基于广州火车站附近高架路诱发进行了沿线地面振动的现场实测;通过对实测数据在频域内进行深入分析,总结出高架路诱发环境振动在频域内的分布特点和传播规律,在最小二乘准则条件下,给出了更加符合环境振动实际传播特征的竖向加速度振级经验衰减公式.结果表明:高架路诱发环境振动和动车组诱发环境振动均呈现脉冲响应特征;高架路诱发环境振动随距桥墩距离增加,脉冲响应特征快速消失;功率谱密度曲线表明随着距离的增加,竖向加速度的频率范围越来越窄,高频成分所占比例越来越小,在15 m处高架路诱发环境振动的高频区域有放大现象,存在局部振动放大区域.与传统振级经验衰减公式相比,文章提出的环境振动振级经验衰减公式更能反映实际环境振动的传播特点.     

饱和分层地基上列车运行引起的地面振动分析

基于薄层法原理,将圆柱坐标系下饱和土的Biot轴对称波动方程在竖向进行离散,沿切向坐标及轴向分别进行Fourier级数分解和Hankel变换,得到饱和层状介质中频域～波数域中的位移基本解表达式,再利用Hankel逆变换和Fourier综合,求得频域柱坐标系下的位移表达式。结合运行列车～轨道～地基的振动模型,对饱和分层地基上列车运行引起的地面振动进行分析。详细讨论了渗透系数、孔隙率、流体粘滞系数和剪切波速等饱和土层参数对振动传播与衰减的影响规律。研究表明：地基的第一层土体参数对列车运行引起的地面振动的影响比第二层土体参数的影响显著,饱和土体的渗透系数、孔隙流体动力粘滞系数、孔隙率和剪切波速是影响地面振动的主要参数。     

地铁高架桥上部结构及整体道床振动特性研究

以宁波轨道交通1号线高架桥为例,通过现场试验,从振动加速度级、振动加速度频谱及振动加速度级1/3倍频程等三个方面,对钢轨、道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动进行对比分析,得到了各部分振动的振动加速度级、卓越频率及振动在整体道床与高架桥梁上部结构的传递规律.结果表明,钢轨的振动加速度级最大,道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级相近;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度都在低频段40~70 Hz范围内取得卓越频率;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级1/3倍频程曲线都比较相近,振动频谱特性没有发生明显变化.     

钻柱振动的地面监测

详细介绍了新型钻柱振动测量装置———方钻杆扭矩仪和钻柱振动数据处理装置。对在现场采集到的钻柱振动数据进行了详细的分析，得出了一些有现实意义的结论，为今后有效监测钻柱振动、实时监测与诊断钻头和钻柱在井下的振动特征打下了良好的基础     

基于车辆悬架振动响应的地面分类研究

为提升车辆在自然界地面上行驶时利用悬架振动响应识别地面类型的分类准确率,提出将时域参数特征和小波包能量特征相结合的特征提取方法,利用概率神经网络（PNN）对地面进行分类,对比了时域参数特征、小波包能量特征及两者结合的分类效果.试验中,使用道路模拟试验台输出6种路面时域高程,将单轴加速度传感器安装在车辆悬架摆臂上,采集垂向加速度信号.结果表明,使用提出的特征提取方法可以取得良好的分类效果,平均分类准确率达到了91.3%,明显优于其它两种方法.      

高架桥地震响应的半主动控制研究

文章根据高架桥的结构特点,将整个结构简化为多自由度(MDOF)体系,采用磁流变(MR)阻尼器中修正的Bouc-Wen模型和剪切型最优控制(clipped-optimal control)算法对高架桥的地震响应进行了半主动控制研究;同时将MR阻尼器半主动控制与结构被动控制和主动控制的效果进行了对比研究;使用EI-Centro波、Taft波和天津波3种地震波对高架桥-MR阻尼器半主动控制系统进行了数值模拟计算。数值结果表明:基于MR阻尼器的半主动控制能够有效地减小高架桥的水平地震位移,其控制效果明显优于被动控制,且接近于主动控制。     

Measurement and characteristics of ground vibration caused by blasting demolition of urban overpass

To analyze the characteristics of ground vibration caused by blasting demolition of urban overpass, in this paper we introduced the measurement method and then studied the characteristics of recorded ground vi- brations. Through the analysis of peak acceleration, peak frequency and duration, results indicated that the ver- tical component of vibration is the most important in the region close to the collapse point; the collapse of bridge segments will lead to superposition of ground vibration, and isolation measures can reduce the peak ac- celeration but increase the duration of vibration; blasting and collapse vibration cause no damage to the re- served structure which indicates that blastin~ demolition is a safe and effective method.     

轨道交通诱发地面振动实测研究分析

通过对地铁线路某区间段的地面振动进行现场实测。对比不同距离处地面振动的加速度时程曲线,运用快速傅里叶变换研究分析振动沿地面衰减规律．所得结论可为地面建筑减振隔振及城市道路的规划设计提供参考依据。     

直逆向过岔列车与桥上道岔耦合振动影响因素分析

针对桥上无缝道岔,运用有限单元法,建立钢轨一岔枕一桥梁弹簧一阻尼空间振动模型;运用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则建立列车一道岔一桥梁空间振动方程组;以温福客运专线田螺大桥为例,拟定桥上铺设了由2组38号道岔组成的单渡线,分析直逆向过岔时,列车运行速度、轨下垂向刚度、枕下垂向均布刚度、岔区垂向不平顺幅值及梁体高度等参数对列车一道岔一桥梁系统耦合振动的影响.研究结果表明:系统响应随列车速度和岔区垂向不平顺幅值增大、梁体高度减小而增加;轨下垂向刚度对系统不同的响应有不同的影响;道岔响应随枕下垂向均布刚度增大而降低.     

费尔哈斯曲线在软土地基路堤沉降预测中的应用

为了预估软土地基路堤产生的沉降量,以费尔哈斯模型作为沉降预测回归模型,利用3段计算法和最小二乘拟合法对模型求解,对模型中的时间因子指数进行了讨论,并对费尔哈斯曲线法、双曲线法和星野法的沉降预测结果与实测结果进行了对比.结果表明:3种方法预测结果接近实测值,费尔哈斯曲线法预测最终沉降量较双曲线法和星野法要大;采用费尔哈斯曲线,不需要人为确定起始参考点的时间和沉降值,减少了人为干扰因素,同时偏大的数值对工程来说也是较安全的.     

地铁运行振动规律及减振措施

通过对轨道和车辆结构的分析,对引起地铁运行振动的原因和振动的传播规律进行了系统地研究.在此基础上重点从振源、受振建筑物和振动传播途径3个方面提出了切实可行的减振避振措施.提出降低车辆簧下质量、采用非摩擦式制动的径向转向架、铺设重型无缝钢轨对降低轮轨间垂向力具有重要作用;铺设浮置板轨道、使用轨道弹性扣件、构筑隔振沟可以控制乃至阻断振动的传播途径;对地铁线路附近的建筑物需要进行减振隔振处理.     

非饱和地基路堤临界填筑高度及参数分析

针对非饱和地基上的梯形路堤,提出其临界填筑高度计算的基本假定,进而考虑地基土的非饱和特性与实际侧压力系数,建立了均匀和线性2种吸力分布下地基临界荷载及路堤临界填筑高度的解析公式.所得解析公式具有很好的可比性,通过实例比较验证了解析公式的正确性及所给公式适用条件的必要性.参数分析结果表明:基质吸力及其分布、侧压力系数和吸力角对临界填筑高度的影响均很显著;忽略非饱和特性而按饱和土地基进行的路堤设计偏于保守,均布吸力较线性吸力的影响更明显;侧压力系数应选择以满足公式适用条件的真实值,吸力角的影响与基质吸力及其分布密切相关.     

软基路堤沉降速率与剩余沉降的关系

针对高速公路建设时工后沉降法与沉降速率法确定的卸载时机往往不一致的现象,对工后沉降与沉降速率之间的关系进行研究,由双曲线型的时间与沉降曲线推导沉降速率与剩余沉降的关系,并利用压缩试验和模型试验进行验证.采用双曲线法对2条高速公路的实测沉降推算最终沉降,绘制沉降速率与剩余沉降的散点图、沉降速率与剩余沉降的平方的散点图.研究结果表明:沉降速率与剩余沉降的平方成正比;沉降速率与剩余沉降的平方基本上呈正比关系,沉降速率与剩余沉降呈折线关系.     

振动诱发煤与瓦斯突出的机理

振动是诱发煤与瓦斯突出的重要因素,为此实验研究了振动对瓦斯吸附的作用并从理论上分析了振动对煤体结构的影响,探讨了振动诱发煤与瓦斯突出的机理.结果表明:在振动作用下,煤对瓦斯的吸附量有一定程度的减少,吸附能力降低;振动延长了煤样达到吸附平衡的时间,使吸附平衡压力与未加振动时有所升高,煤样中游离瓦斯增多;振动使煤体内的裂隙增加并扩展,当振动强度达到一定值时煤体内形成较大范围的连通裂隙网;在振动对煤体和瓦斯产生的综合作用下,煤与瓦斯突出的危险性大大增加.     

振动压路机引起的环境振动及其危害

振动压路机引起的环境振动以波动的形式传播和衰减。根据波的吸收理论,分析了土壤媒质中振动波的衰减规律,按波能与振副的关系,推导了振幅随距离衰减的计算公式,结合环境振动测试结果及建筑物地面振动容许限值,给出了振动压路机的安全工作距离及隔振沟障等危害预防措施。结果表明,振动压路机引起的环境振动以柱面波形式传播并随地面距离平方根的倒数的规律衰减。     

浅埋暗挖隧道施工中纵向地表下沉的规律

在浅埋暗挖隧道施工中,地表沉降和拱顶下沉的信息可明显反馈围岩和初期支护的稳定状态,要实现信息化施工和控制施工中产生不利环境影响,必须了解和掌握地表沉降和拱顶下沉的变化趋势.基于南京地铁2号线钟灵街马群段浅埋暗挖隧道矿山法施工中地表沉降和拱顶下沉的实测资料,分析总结了相应条件下隧道施工中地表和拱顶下沉的大小和分布规律,得出浅埋暗挖隧道沿纵向开挖时对工作面前后的主要影响范围,分别为1.5D和3D(D为隧道跨度),变化趋势为缓慢下沉快速下沉收敛稳定;并根据滞后的拱顶下沉与地表下沉趋势的一致性,提出可以通过施工中纵向地表沉降的规律预测拱顶下沉的发展趋势.