隧道内列车振动对近接建筑物的影响分析北大核心

针对运营列车通过隧道时引起近接建筑物地面振动进行了现场测试,并对测试数据进行了功率谱、Z振级及1/3倍频程分析。在此基础上,利用有限元软件建立了围岩-隧道-轨道结构振动模型,对运营列车引起的建筑物振动进行了计算分析。结合实测与计算结果,对近接建筑物的振动特性进行了评价。结果表明:列车以速度300 km/h通过隧道时,地面振动功率谱主频白天集中在33.0 Hz左右,夜间集中在42.7 Hz左右,夜间的主频比白天大;地面各测点处Z振级的总体趋势是先波动式上升,再平缓波动,后逐渐波动式下降,地面Z振级主要集中在20~80 dB;1/3倍频程分频最大振级白天位于48.4~60.8 dB,夜间位于47.4~59.4 dB;列车通过隧道时基础处振动速度峰值整体呈波浪形分布,引起的地面振动速度小于0.045 mm/s,小于规范限值要求,对建筑物基础以及人体舒适度的影响较小;在缺乏大量实测结果的条件下,结合小样本实测结果,采用有限元计算结果进行振动响应评价具有一定的可行性。     

地铁隧道振动源强在线监测及数据统计分析

地铁振动源强是环境振动影响评价中的关键因素。为消除环境振动影响评价中应用单次振动测试结果作为源强数据的局限性和偶然性,基于NI cRIO硬件和SystemLink软件架构,搭建分布式监测系统对上海地铁某线路隧道振动源强进行长期在线监测。采用不同频率计权曲线对监测的振源振动加速度进行振级计算和统计分析。结果表明,在监测点位边界条件下,振源振级约为71 dB。与采用W计权曲线相比,Wk计权振级平均增加量约为3.2 dB。对地铁振源的长期监测实践表明,该振源在线监测系统从功能和性能上能够满足轨道交通现场部署需求,并具有很好的可靠性和扩展性。     

地铁相邻地下建筑振级评定试验与分析

采用嵌入式环境振动智能监测系统,获得了紧邻地铁车站的地下商业建筑楼板铅垂向加速度时程谱与傅里叶谱。对优势频率振动能量衰减规律进行了拟合分析,获得了二次振动影响范围;通过铅垂向Z振级计算,对该地下建筑环境振动状况作出了评价,并给出了振级随距离衰减关系的数学模型。研究成果可为类似工程提供参考依据。     

地铁列车引起的地面振动响应测试分析

在深圳地铁1号线附近一振动敏感区进行了地面垂向振动测试,分析了南北列车单独通过和双线列车同时通过三种工况下地面振动响应规律。结果表明：地铁列车单线通过时地面垂向振动响应总体上随距隧道中线水平距离增加呈波动性下降趋势,地面振动垂向分频最大振级在距隧道中线水平距离4.5 m处最大;南线列车单独通过引起的振动经过北线隧道时,隧道结构对其振动响应有一定影响;在距北线隧道中线水平距离10 m处,双线列车同时通过时地面振动垂向分频最大振级比北线列车单独通过时增大7.8%。评估地铁对邻近敏感建筑物的影响时,建议考虑双线列车同时通过时振动叠加所造成的影响。     

环境振动实测和分析中考虑多振源影响的振级评价方法

在环境振动的实测和分析中,经常会遇到如何评价多振源对振级的影响问题。根据加速度振级的定义,基于能量原理,建议用加速度有效值平方和开方的方法进行评价。通过两个不同振幅比简谐振动在多频率下的合成振动的计算分析,论证了方法的有效性。建议利用振级叠加修正值考虑多振源振级叠加、利用振级分离修正值考虑总振级和背景振动分离的简便方法。     

扣件胶垫阻尼的频变性对地铁隧道环境振动的影响

以地铁隧道内常使用的DT VI2型扣件为研究对象,采用车辆—轨道垂向耦合随机振动频域分析模型与有限元谱分析模型组合求解法,研究扣件胶垫阻尼的频变性对地铁隧道环境振动的影响。结果表明:与常量的扣件胶垫阻尼相比,随频率变化的扣件胶垫阻尼对地铁隧道环境低频振动影响很小,但会增大其分频最大振级,同时还会降低其分频最大振级以上频带内的振动水平,并且随着频率的持续提高,振动级的下降幅度也会越来越大;尽管可以通过单纯降低胶垫阻尼系数提高地铁隧道环境振动频域的预测精度,但难以保证对各频段振级均有较高的预测精度,因此,如不考虑扣件胶垫阻尼的频变性,易低估地铁隧道环境振动的分频最大振级,同时会高估主频段以上的振动水平。     

清河站建桥合一结构的车致振动舒适度研究

清河站站房结构采用建桥合一的结构体系,列车高速通过时产生车致振动的舒适度问题需要重点研究。通过车辆—轨道模型得到列车对轨道的振动激励,将激励时程输入轨道—结构—环境土体模型,计算结构动力响应的研究方法,进行车致振动的舒适度评价,对清河站的研究得到:高铁列车在到发线进出站时,清河站候车层楼板最大预测Z振级满足规范要求;在正线高速通过时,候车层楼板最大预测Z振级超过规范限值,不满足要求,通过采取结构措施可达到舒适度要求。同时得出建桥合一结构体系在高铁列车通过时,正线位置的振动响应大于到发线,行车位置的响应大于其他位置,站台层的振动响应大于高架候车层和夹层的结论。     

地铁运行对建筑物及环境振动的影响

前海二单元五街坊项目受下穿地铁运行的振动作用,对建筑物振动及区域环境振动造成不利影响。通过现场振动实测,得到振源及地表的振动数据,利用实测数据验证"轨道-隧道-土层-建筑物"三维有限元模型。模型预测结果表明,3号楼、4号楼和5号楼的最大Z振级指标均满足标准要求;3号楼第3层和4号楼第2层分频最大振动超过标准限值,其余各楼层分频最大振级均满足标准要求。针对超标楼层,建议开展建筑隔振设计,降低振动响应。     

高速列车诱发桥隧段线路振动特性试验研究

以广深港(广州—深圳—香港)高速铁路光明城高架段以及武广(武汉—广州)高速铁路金沙洲隧道段为工程背景,开展高速铁路振源及环境振动现场测试,研究其振源特点和环境振动衰减规律。试验结果表明:高速列车诱发高架曲线段振源振动强度明显高于直线段,桥面Z振级远高于隧道壁Z振级;高架段断面环境振动Z振级高于隧道段断面最大达33 dB;环境振动Z振级随距轨道中心线距离增加而逐渐减小,但距离15 m以后,高架段和隧道段衰减规律略有不同;环境振动主频集中在20～80 Hz,随着距轨道中心线距离增加,环境振动高频成分衰减速度大于低频成分;对于隧道而言,其埋深越大,环境振动主频越低。研究成果对高速铁路、市域快速轨道交通设计具有参考价值。     

基于传递函数标定法的异型盾构隧道地铁列车运行振动分析

基于某城市地铁的异型盾构隧道,采用实际场地传递函数标定数值模型的方法,对异型盾构隧道地铁振动问题进行了研究.研究结果表明:异型盾构隧道埋深增加量与Z振级衰减量不是线性关系;单从地铁环境振动控制角度而言,存在1个最佳经济埋深,本算例的最佳经济埋深为15～20 m;地铁列车运行引起的80 Hz以上频段的振动衰减非常快,传至地面时振动峰值频率为63 Hz;若采用钢弹簧浮置板进行隔振,隧道正上方地面位置Z计权总振级可以减小14.6 dB.     

城市轨道交通环境影响评价存在的问题及对策

分析国内城市轨道交通项目环境影响评价中存在的问题,包括报告书中存在的典型问题：项目在设计阶段与规划阶段线路方案变化较大时以及对环境产生较大影响的路段不进行方案比选、提出的减振降噪环保措施的科学性及合理性不足、公众参与内容的针对性不强等。指出目前作为主要的环评技术支撑文件《环境影响评价技术导则：城市轨道交通》存在问题：噪声及振动源强、衰减距离和衰减量的预测评价、减振降噪措施效果选取依据等内容规定得不够细化,对二次结构噪声和古建筑等的评价方法尚待完善。最后提出相关对策和建议：环保部应加强对评价单位的培训和日常考核,尽快启动《环境影响评价技术导则：城市轨道交通》的修订工作,加强验收项目数据的统计和总结,提高报告书的编制质量,完善环境影响评价技术导则等内容。     

轨道交通车站超高峰系数 概念辨析及取值研究

轨道交通车站超高峰系数是反映车站高峰客流特征的关键指标之一,是城市轨道交通设施设计规模的重 要依据。首先对超高峰系数的概念进行辨析,指出车站超高峰系数应为车站高峰小时内最大 20 min 进出站客流量 的小时当量与高峰小时进出站客流量的比值。然后,以北京市城市轨道交通车站为实例,对其超高峰系数进行综 合分析,提出轨道交通车站超高峰系数的主要影响因素。研究结果表明：虽有约 74%的轨道交通车站超高峰系数 处于相关规范推荐值 1.1～1.4 区间,但另有 26%的车站超高峰系数处于 1.0～1.1 区间,低于规范推荐最小值;车 站周边用地性质、车站高峰小时进出站客流量及车站客流管控限流措施对车站超高峰系数的取值均会产生影响; 就业类车站超高峰系数取较大值的可能性更高;高峰小时客流较小的车站,其超高峰系数往往偏大,而高峰客流 规模超大型车站,其超高峰系数取值一般不超过 1.2;此外,轨道交通车站限流会降低其超高峰系数。     

突发公共卫生事件下城市轨道交通 系统适灾韧性评估

为提升我国城市轨道交通系统适灾韧性水平,对突发公共卫生事件的特点分析,探讨基于突发公共卫生 事件背景下的城市轨道交通系统适灾韧性。从应急处理能力、乘客管理能力和公共管理能力三个方面构建了城市 轨道交通系统适灾韧性评价体系,采用 AHP 和熵权法分别计算指标主客观权重,并以线性加权法进行组合优化 得出最终指标权重分配,在此基础上建立可拓云韧性水平综合评价模型,计算轨道交通系统面对突发公共卫生事 件的适灾韧性水平等级。以重庆轨道交通为例进行模型应用,验证这一模型在城市轨道交通适灾韧性评价中的可 行性和适用性。结果表明：重庆城市轨道交通系统在突发公共卫生事件影响下的适灾韧性整体水平较好,但疫情 舆情管理控制度、乘客防疫知识储备度、收支管理合理度等二级指标韧性等级为中等水平,适灾和恢复能力较弱。 针对韧性等级较低指标分析原因并采取相应措施,可使突发公共卫生事件下城市轨道交通系统适灾韧性水平得到 有效提升。     

城市轨道交通车辆轮对轴承压装力-位移曲线研究

通过对城市轨道交通车辆轮对轴承压装过程进行力学分析和计算,得出轴承压装力与轴颈位移的理论曲线;以曲线参数需求为导向对现有车辆轮对轴承压装制造工艺进行优化,建立了城市轨道交通车辆轮对轴承压装统一的标准曲线评价方法。经实际生产应用验证,表明该曲线评价方法可行。     

基于主成分分析法的城轨运营安全评价指标体系研究

研究城轨运营事故的分布特征和致因机理,对保障运营安全、制定安全管控措施具有重要意义。本文针对 1970—2022 年国内外 425 例城轨运营事故,对比分析运营事故的发生原因及时间分布特征。基于致因机理并结合主成分分析法,构建城轨运营安全评价体系,提出基于博弈论的组合权重评价方法,并以 1990—2022 年我国274 例运营事故数据为例,结合专家打分情况,从宏观角度分析我国城轨运营安全状况。研究结果表明：引发运营事故的原因包括人员因素、设备因素和环境因素,其中国内和国外由设备原因导致的运营事故占比最高,分别为 65%、56%,1 月、3 月、7 月、8 月和 12 月为事故频发月份,与客流高峰月份相同;组合赋权法既考虑客观统计数据中的信息量,又结合主观专家的经验积累,其评价结果与统计结果相差较小,证明评价方法的可行性。     

城市轨道交通工程建设安全生产管理调查评估方法研究

通过对城市轨道交通工程建设安全生产管理调查对象、内容、调查方式和评估方法的系统研究,建立了针对城市轨道交通工程建设领域的安全生产管理调查评估方法,并将该方法应用于某市轨道交通工程建设安全生产管理现状调查评估中。调查评估结果表明,该方法在评价城市轨道交通工程建设安全生产管理现状方面针对性强、对目前城市轨道交通工程建设安全工作能起到一定的促进和防范作用,可为我国城市轨道交通工程建设领域安全生产管理评估提供参考。     

城市轨道交通换乘站站台宽度计算中客流取值的修正方法

针对现有城市轨道交通换乘站站台宽度计算中客流取值存在的问题,基于换乘站客流冲击性特征,给出城市轨道交通换乘站的换乘客流冲击系数的定义。在此基础上,根据换乘站的不同换乘线路行车间隔的差异性,提出城市轨道交通两线或多线换乘站的换乘客流冲击系数计算方法;并结合原始客流预测值,提出城市轨道交通换乘站站台宽度计算中客流取值的修正方法。最后,以已运营换乘站为对象进行案例研究,说明修正方法的合理性。     

基于熵权-物元模型的轨道交通建设时序研究

结合轨道交通建设特点,基于物元可拓数学方法、熵权理论和关联度函数,建立轨道交通建设时序决策的熵权物元可拓模型。该方法首先结合熵权理论,根据指标差异度对评价指标进行客观赋权;其次通过客观标准对评价指标的经典域进行区间界定,利用综合关联度将多指标的评价模型转化为单目标决策;然后依据定量测算的加权综合关联度值综合判定建设时序,最后以成都市轨道交通线网进行实例分析。结果表明:该决策算法所确定的结果与实际建设时序一致,且该算法可以极大拓展研究范围,表征更多分异信息,有效支撑城市轨道交通线网建设时序的综合决策。     

基于灰色关联的城市轨道网络列车运行计划综合评价

城市轨道交通网络列车运行计划的综合评价不仅需衡量各条线路列车运行质量,还应着重考虑各线间列车运行接续质量。本文首先从服务质量、线间协调、首末班车协调、高峰期站台客流饱和、抗干扰性以及技术性6个方面构建城市轨道网络列车运行计划综合评价的指标体系;其次在分别采用层次分析法与熵值法确定各评价指标主观与客观权重的基础上,通过线性组合主观与客观权重而获得各评价指标权重,进而通过计算灰色关联系数确定各评价方案的灰色关联度来实现路网列车运行计划方案选优。     

城市轨道交通乘务排班计划方案评价方法

城市轨道交通乘务排班计划是在给定运行图的基础上制定乘务人员的工作计划,其优劣程度对城市轨道交通的运营效率和成本具有显著影响。目前有关乘务排班计划的评价方法方面还缺少深入细致的研究。在借鉴国内外研究成果的基础上,选取相关标准的符合程度、班次间的均衡程度和方案的费用大小这三个方面对城市轨道交通乘务排班计划进行评价,之后采用熵权法确定综合权重来进行综合评价。最后对三个实际方案进行了案例分析,验证了乘务排班计划方案评价方法的可行性。