[發明專利]地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法

無效

• 申請號: 201210114786.0
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102680078A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 岳建勇;劉峰;蔣通;黃紹銘;劉陜南
• 申請（專利權）人: 上海現代建筑設計（集團）有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及土木工程領域，主要是針對近年來城市地鐵軌道交通的飛速發展，地鐵交通引起的環境振動通過周圍地層向外傳播，引起了周圍建筑物的二次振動，對人類的工作生活環境和精密裝置的正常工作等產生了很大影響。本發明提出一種地鐵交通引起鄰近建筑振動的可供選擇的分析方法。?

背景技術

隨著城市建設現代化進程的發展和城市規模的日益增大，地面道路交通與地鐵、工程施工和工廠機械運行等各種人類活動產生的環境振動日趨嚴重，這些環境振動通過地層向外傳播，引起了周圍建筑物的二次振動，對人類的工作生活環境、精密裝置的正常工作等產生了很大影響。國際上已把環境振動對建筑物的影響列為七大環境公害之一。像日本的東京、我國的北京、上海和廣州等大城市，地面道路交通和地下軌道交通網日益密集，離建筑物的距離越來越近，加上交通密度的不斷增加，使得交通荷載引起的環境振動問題日益嚴重。僅就目前上海來說，隨著地鐵線路的增多，地下網狀結構越來越復雜。作為公交線路主脈的地鐵，所過之處勢必是人口密集區，地鐵不可避免地要穿行于房屋密集區，因而其對周邊環境的影響日益嚴重，如北京西直門至頤和園輕軌快速交通系統可能對附近的文化和科研機構產生振動影響等。?

另外，人們對生活質量的要求也越來越高，即使是同樣程度的振動，在過去可能不是問題，而現在越來越多地引起了公眾的強烈反應。這些都對地面道路交通和地下軌道交通引起的建筑物振動的控制提出了新的要求，引起了世界各國研究人員的高度重視。?

由于地鐵交通引發的建筑物振動受多種因素的影響，是一個極為復雜的振動傳播過程，從地鐵車輛自身振動開始，到地鐵軌道、隧道道床、隧道結構、隧道周邊地層條件、建筑基礎和上部結構，如何較為合理的預估地鐵交通引的?建筑物振動是一個相當困難的且急需解決的問題。?

發明內容

本發明提出一種地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法，從而為預測地鐵交通引起的鄰近建筑物振動提供一種新的分析方法。?

為了達到上述目的，本發明提出一種基于現場實測道床加速度的地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法，應用于預估地鐵交通引起的鄰近建筑物的振動，其包括下列步驟：?

第一階段：現場實測地鐵隧道道床振動加速度；?

第二階段：建立道床-隧道襯砌-地層-建筑結構三維計算模型；?

第三階段：計算不同頻率的單位簡諧荷載作用在隧道道床上時，引起的建筑物振動的傳遞函數；?

第四階段：將第一階段實測的道床振動加速度作為激勵荷載，采用頻域-時域轉換的分析方法，求得建筑物多樣本的加速度時程和振級。?

第五階段：將振級計算結果與控制標準進行分析比較。?

本發明提出一種地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法，結合相關的建筑物振動的控制標準，為預測地鐵交通引起的鄰近建物振動提供一種分析方法。?

附圖說明

圖1所示為本發明較佳實施例的地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法流程圖。?

圖2所示為本發明較佳實施例的地鐵隧道道床振動加速度現場實測示意圖；?

圖3所示為本發明較佳實施例的道床-隧道襯砌-地層-建筑結構三維計算模型示意圖。?

圖4所示為本發明較佳實施例的頻域計算分析框圖。?

圖2中各標號的含義：1、道床，2、隧道襯砌，3、地層，4、軌道，5、加速度傳感器。圖2僅為示意圖，尤其是對地層進行了截取，并不表示實際地層?的厚度以及水平方向的廣度。?

具體實施方式

為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。?

本發明提出一種基于現場實測道床加速度的地鐵交通引起的鄰近建筑振動三維頻域分析方法，從而為預測地鐵交通引起的鄰近建筑物振動提供一種實用的預估方法。其包括下列步驟：?

第一階段S1：現場實測地鐵隧道道床振動加速度；?

第二階段S2：建立道床-隧道襯砌-地層-建筑結構三維計算模型；?

第二階段S3：計算不同頻率的單位簡諧荷載作用在隧道道床上時，引起的建筑物振動的傳遞函數；?

第四階段S4：將第一階段實測的道床振動加速度作為激勵荷載，采用頻域-時域轉換的分析方法，求得建筑物多樣本的加速度時程和振級。?

第五階段S5：將振級計算結果與控制標準進行分析比較。?

以下將分別對各個階段進行詳細描述。?

第一階段S1：現場實測地鐵隧道道床振動加速度。?