【博士】地鐵引起建筑物振動及輻射噪聲研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結構工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學土木工程學院　　學位年度： 2008年　　近來年，隨著地鐵交通的大力發(fā)展，地鐵運行引起環(huán)境振動和噪聲問題日益突出。提供有效預測地鐵環(huán)境振動和噪聲水平的方法對線路規(guī)劃有重要意義。本文結合上海音樂學院和上海市自然博物館工程，對地鐵引起環(huán)境振動及結構二次噪聲若干問題進行了研究，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：　　l、系統(tǒng)總結了地鐵環(huán)境振動國內(nèi)外研究概況?！　?、對所研究建筑物附近地鐵振動地面信號進行了實測，通過小波變換得到了振動信號的頻譜特征，與傳統(tǒng)的Fourier變換相比，小波變換可以給出地鐵振動的時一頻分布特征，因此它可以更好地滿足地鐵振動非平穩(wěn)隨機特征分析的要求?！　?、建立軌道-道床-隧道-土體三維整體模型，應用疊加原理發(fā)展了該模型，克服了管模型不能計算自由表面處的位移反應和只適用于深埋隧道的缺陷。土體中任意一點位移表示為波數(shù)-頻率域的函數(shù)，經(jīng)傅立葉逆變換獲得空間域的反應值。應用MATLAB編制了計算程序，計算過程中考慮了行波效應和模型各組成部分相互作用對振動的影響。　　4、把三維整體模型與二維、三維有限元模型計算結果進行了比較，應用整體分析模型對地鐵環(huán)境振動自由場振動規(guī)律進行了三維分析，同時分析了不同支撐剛度浮置板軌道的自由場減振效果，在距離隧道軸線20米以內(nèi)，浮置板軌道減振效果較好，但在某些位置，振動水平有放大現(xiàn)象。　　5、利用地鐵環(huán)境自由場分析結果，分析了多層、高層鋼結構和混凝土結構振動響應規(guī)律。對采用樁基礎、筏板基礎和箱形基礎等不同基礎形式的結構反應進行了分析，比較了不同基礎的減振效果。　　6、利用虛聲源法，計算矩形房間聲場的格林函數(shù)值，結合Rayleigh積分編制MATLAB分析程序。應用程序?qū)ㄔO在地鐵10號線正上方的上海音樂學院教學南樓教室的聲壓分布進行了分析。通過對位于普通軌道和鋼彈簧浮置板軌道上方的房間聲壓水平比較，發(fā)現(xiàn)采用鋼彈簧浮置板軌道，可以降低地鐵振動引起建筑物輻射聲壓，一般為15，--25 dB，可以滿足音樂學院對聲壓水平的要求?；祉憰r間對聲壓水平有重要影響，混響時間越長，房間的聲壓值越大。采用Raileigh積分法計算得到的聲壓值，比經(jīng)驗公式得到的聲壓值大，最大差值為3．6 dB7、結合上海自然博物館工程，對大跨度板的振動舒適度進行了分析，并研究了基礎隔振效果?！　?

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