【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(jié)構(gòu)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(yù)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(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)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(yīng)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(yīng)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(yīng)值。應(yīng)用MATLAB編制了計算程序，計算過程中考慮了行波效應(yīng)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(jié)果進行了比較，應(yīng)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?！　?、利用地鐵環(huán)境自由場分析結(jié)果，分析了多層、高層鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)規(guī)律。對采用樁基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)和箱形基礎(chǔ)等不同基礎(chǔ)形式的結(jié)構(gòu)反應(yīng)進行了分析，比較了不同基礎(chǔ)的減振效果?！　?、利用虛聲源法，計算矩形房間聲場的格林函數(shù)值，結(jié)合Rayleigh積分編制MATLAB分析程序。應(yīng)用程序?qū)ㄔO(shè)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(jié)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(chǔ)隔振效果?！　?

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