基于车线隧系统的环境振动预测评估方法及参数影响研究

作     者：徐磊 胡逸宁 朱光楠 刘向明 刘虎兵 龙辉 黄厚龙 XU Lei;HU Yining;ZHU Guangnan;LIU Xiangming;LIU Hubin;LONG Hui;HUANG Houlong

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001 铁科院(深圳)研究设计院有限公司广东深圳518057 时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52378468,52008404,52278470) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2022G007) 湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ30850,2022JJ30741) 中南大学创新驱动计划项目(2023CXQD072) 中国铁道科学研究院集团有限公司基金资助项目(2022JY280) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2025年第22卷第3期

页      码：1177-1187页

摘      要：针对与日益稠密的城市地铁网相伴而生的地铁车致环境振动问题,基于车辆-轨道-隧道空间耦合时变动力学模型,引入环评经验预测公式,发展了高效的车致环境振动预测和评估方法,研究行车速度、扣件和减振垫刚度阻尼参数组合策略对隧道壁分频振级和地表Z振级的影响规律。研究结果表明:随着行车速度的增加,频谱幅值增大,隧道壁Z振级先增大,而后Z振级因峰值频率向高频偏移出计权范围而减小。选用扣件参数时需兼顾行车性能和环境振动的影响,扣件刚度超过60 kN/mm后减振效果不明显;轮重减载率会随扣件刚度的增大而增大,扣件阻尼宜选择26(kN·s)/m以下可满足限值要求。减振垫对隧道壁振动影响幅度较扣件显著,阻尼小于600(kN·s)/m^(3)时隧道壁Z振级随着减振垫刚度阻尼的增大而增大,隧道壁Z振级在隔振频率20Hz、阻尼600(kN·s)/m^(3)达到最大值。此外,基于规范给出了不同类型建筑距线路中心的达标范围,设计车速80 km/h及以下时,居民、文教建筑应距地铁线路中心20 m以上,商业、工业建筑应距地铁线路中心10m以上;20~1000(kN·s)/m^(3)减振垫阻尼以及5~24Hz隔振频率对应室内振级都能满足商业、工业建筑的要求,采用600(kN·s)/m^(3)以上的阻尼需要居民、文教建筑距线路中心10m以上。研究结果可为地铁线路结构减振参数设计提供参考。

主 题 词：列车-轨道-隧道动力相互作用 实测验证 地表振级分布 参数组合分析 环境振动预测方法。 

学科分类：08[工学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20240828

馆 藏 号：203158367...