地铁运行所致环境振动与建筑物隔振方法研究共3篇

地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究随着城市地铁交通的迅猛发展，地铁振动对人们生活学习也产生了一定的影响，地铁振动已成为一种振动公害。

但是对地铁振动的认识还很不全面，在振源、振动在土壤中的传播、建筑物的减、隔振技术和人体对振动的感觉等方面都还有很多研究工作要做，为此本文围绕地铁振动问题进行了研究，取得了一些有实际应用意义的结果。

首先，从理论分析入手，研究了地铁振动波在多层土壤介质中的传播特性，涉及体波、表面波和饱和土中波等内容，分析了波的反射、透射、衰减规律和地面振动中各种波的比例关系。

第二，对地铁振动在地表的传播规律进行了实测研究，对实测数据进行了快速付立叶变换处理，分析了振动的振级及衰减规律。

结果表明地铁振动的竖向振动大于水平方向，考虑环境影响时可以仅考虑竖向振动分量。

竖向振动在地铁隧道附近以40-80Hz的为主要振动，振级超出《城市区域环境振动标准》文教区昼间70dB的要求，高频振动随着到隧道距离的增加迅速衰减，5m以外环境振动振级满足规范要求；30m以外，10-60Hz的振动水平相当。

第三，在已有研究的基础上，正确地解决了地铁振源问题；利用有限元分析技术，成功地模拟了地铁振动在土壤中的传播。

在数值分析方法中讨论了模型大小、单元大小、阻尼选取、时间步长和动力边界处理对模拟计算的影响。

用不同边界条件下的结果对比作为标准，判断模型大小和边界条件的合理性；论证了单元大小为分析波长的1／12-1／8时才能得到正确的结果；对于地铁振动分析，阻尼系数的选取必须顾及高频的影响，不能仅按模型的前几阶固有频率来确定。

经验证，模拟结果和实测数据在频谱分析上有很好的相似性，借此进一步分析了土壤中波动的传播规律。

第四，分析了地下连续墙对于天然基础和深基坑基础(这时和围护桩合一)的隔振效果。

将屏障的深度、厚度和材料刚度特性作为参数进行分析，结果认。

地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究共3篇地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究1地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究在城市化的进程中，地铁已经成为现代化城市不可或缺的交通方式之一。

但是，地铁系统的运行却不可避免地给周围的建筑物带来了振动影响。

随着城市建筑的高度越来越高，这种影响就越来越大。

这一现象也引起了人们的广泛关注和研究。

本文将说明地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。

地铁激励下振动的传播规律地铁系统的运行会产生一定的振动，这种振动会向建筑物传播。

在微小振动时，振动的传播主要遵循弹性波的传播规律。

而随着振动幅值或传播距离的增大，振动就会出现非线性的效应，例如非线性谐波、干涉和断裂等。

地铁振动的产生和传播还会受到诸如地面条件、地铁车辆的速度和数量等因素的影响。

研究表明，地铁振动传播的特点是高频率振动和复杂传播路径。

在深度或高架地铁系统的周围建筑物中，地铁振动可以通过直接传播、反射、透射和支持结构等方式传递到建筑物内部。

传播途径的多样性导致建筑物的振动影响难以预测，并可能带来的不利影响也会增加。

建筑物隔振减振研究由于地铁振动对建筑物的影响，会引起人们的震感、不适感，甚至对建筑物内部的设备和结构产生损害。

为了保护建筑物和地铁系统的安全，需要对建筑物进行隔振减振处理。

目前，建筑物隔振方法主要分为主动隔振和被动隔振两种。

主动隔振是指通过控制系统和能量传输系统实现隔振和消减振动。

被动隔振则是通过一定的材料（如橡胶、钢板等）实现隔振。

建筑物隔振的目的是抑制或消除特定频率范围内的振动，以改善建筑物内部环境的振动条件。

过去的研究表明，建筑物隔振处理可以有效地减轻地铁振动对建筑物的影响，改善运营环境。

为了规避地铁振动的不利影响，工程设计应该考虑到各种复杂的地铁振动特征和建筑物特征，采用合适的隔振措施和控制手段。

结论本文简单介绍了地铁激励下振动的传播规律以及建筑物隔振减振研究。

地铁振动的传播路径非常复杂，在实践中需要特别注意。

地铁车辆段列车振动对邻近建筑物影响及隔振措施研究随着我国城市化进程的推进,人口向城市大量聚集,城市建筑愈加密集,不可避免会出现在既有地铁线路旁修建建筑物的情况;同时,随着人民对生活质量的要求逐渐提高,地铁振动对人们日常生活、工作的影响问题愈加凸显。

然而,当前关于地铁车辆段列车振动对邻近建筑物影响及隔振措施方面的研究还不尽完善。

依托于北京某地铁车辆段物业一体化开发项目,新建建筑为地下3层,地上27层,既有地铁为U型槽结构,新建建筑与既有地铁线路间距离约为30m。

通过对新建建筑的现场振动测试,分析了振动在建筑物中的分布情况;继而通过建立车辆-轨道模型及轨道-轨下基础-土体-建筑物三维有限元模型研究了地铁振动在土体及建筑物中的传播规律,提出并论证了空沟、填充沟等隔振措施的隔振效果。

针对本项目,主要得到以下研究成果:(1)通过对建筑物进行现场实测,分析了振动在建筑物各楼层中的分布情况,并对比了数值模拟结果与实测结果,验证了数值模拟方法的正确性;总结了轨道交通环境振动方面的评价标准和指标。

(2)通过建立有限元模型,分析了振动在建筑物中的传播规律:振动随着建筑物楼层变化呈现出一定的波动,随着楼层的增加先逐渐增大再降低,到达22层后又存在一定程度的放大,振动加速度最大值出现在建筑物顶部;建筑物各楼层的振动频谱能量分布基本相同,振动能量主要分布在20～30Hz附近,且只有一个主要振动峰值。

随着建筑物楼层的增加,各楼层分频最大振级的变化趋势为先增大后减小再增大,但总体差异并不显著,变化幅度约为4.47%。

(3)通过数值模拟方法,分析了空沟、填充沟的隔振原理,重点分析了空沟及填充沟的深度(h=5、10、15m)、宽度(w=0.5、1.0、1.5m)等参数对隔振效果的影响。

研究发现采用空沟、填充沟均能达到较好的隔振效果,其深度的变化对于隔振效果的影响较为显著,隔振效果随深度变化呈非线性增长;而宽度的变化对于隔振效果的影响并不明显。

地铁车辆段及上盖建筑物振动传播规律及减振技术研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下要点：概述部分的功能是引入读者进入整篇文章的主题，简要介绍地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播问题，并提出在该领域中的研究目标和意义。

首先，可以提到地铁是现代城市交通系统的重要组成部分，其车辆段及上盖建筑物的振动传播问题具有重要的工程实际意义。

地铁车辆的运行会产生振动，在车辆段区域引起地面和建筑物的振动，进而可能对周边环境和人类的生活造成不利影响。

因此，研究地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播规律以及减振技术具有重要的理论和实践价值。

接着，可以介绍该研究领域目前的研究状况，指出目前已经有一些相关的研究成果和理论基础存在，但在实际工程应用中仍存在一定的问题和挑战。

例如，地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播规律并不完全清楚，且减振技术的研究还处于初级阶段。

因此，本文旨在深入研究地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播规律，并探索有效的减振技术，从而为相关领域提供可行的解决方案。

最后，可以提出研究的主要目的和意义。

本文旨在通过详细研究地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播规律，揭示其中的内在机理，为进一步改善地铁系统对周边环境和人类的影响提供理论依据和技术支持。

同时，本文还将探索和提出一些有效的减振技术，以降低地铁车辆段及上盖建筑物振动对周边环境的影响，提高城市居民的生活质量和健康安全。

通过本研究，有望为地铁建设及相关领域的规划、设计和施工提供有益的参考和指导。

在概述的结尾，可以简要总结本文的结构，引导读者了解接下来各个章节的内容安排，从而引起他们的阅读兴趣。

1.2文章结构1.2 文章结构本文主要研究地铁车辆段及上盖建筑物的振动传播规律以及相关的减振技术。

文章结构如下：第一部分为引言部分，主要介绍本研究的背景和意义。

在引言部分的1.1小节中，将对地铁车辆段及上盖建筑物振动传播问题进行概述，指出其在城市建设中面临的挑战及相关研究的重要性。

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地铁对周边建筑物振动影响分析摘要：改革开放以来，轨道交通在各个大城市发展迅速，数量迅速增加。

地铁项目是高效的运输方式，运行轨道遍布城市市区的地下，在方便居民出行，缓解道路交通压力的同时又存在对周边建筑的影响。

在路面的地铁，除了常见的列车运行噪声的影响之外，也包括对周边建筑的振动产生影响。

在地铁主要运行的地下隧道，对周边建筑的振动影响则占到了主要，噪声影响则占到次要。

对于大部分运行里程都在地下的铁路来说，分析研究地铁运行对周边建筑振动影响显得十分重要。

关键词:地铁、振动、建筑、噪声本文着重列举国际上应对地铁运行对周边建筑振动的影响。

在分析产生振动效应的同时，也站在建筑的角度上应对振动的措施和减小振动影响的方法。

以便作为预防建筑事故的考虑因素，建设良好人居环境的参考。

一、原因分析1.振动来源静止的列车会因为巨大质量的车身停泊在铁轨上而产生巨大的相接面的应力作用。

之后，如果列车运作起来，应力的范围会随着车体的移动而移动，静止时的应力作用也会向四周扩散产生运动的应力场。

从理想的列车运行假设中脱离出来，复杂的实际运行中则会涉及到车轮滚动和滑动，以及车轮轮对偏移、车轮表面的凹凸、轮轴负荷过大等等。

在轨道上则需要考虑到两只钢轨的受力不均匀、轨道不平滑、道碴内存在空间也可能成为增加列车振动的因素。

2.振动传播分析经过分析，地铁在运行时所产生的振动的路径如此：车轮因为某些因素产生振动，一部分振动直接转化成噪声，另外通过固体传播到隧道，然后隧道传播大地，再传播到建筑中。

不难发现，铁道轮轨种类、轮轨状如何、枕木、道碴状况都会影响到列车的振动的产生和传播。

在建筑方面，建筑物整体与铁轨的距离、建筑物承受振动的能力、墙板的质量、中心、阻尼、墙面和玻璃以及屋内装修的原材都会影响二次噪声的大小。

根据以往的文献，行进中的列车产生的振动与轨道下枕木和道碴振动的共振频率在40至100赫兹。

在振动大小的归类中，最大的振动是根据车轮和轨下部件的共振产生的频率决定，这样的共振大小是根据列车速度决定。

地铁隧道环境下的振动控制研究近年来，随着城市化进程的不断加速，地铁已成为城市交通的重要组成部分。

然而，地铁建设也给城市环境和居民生活带来了影响，其中地铁隧道的振动问题尤为突出。

地铁隧道建设对周围环境的振动影响主要包括两个方面：一是隧道施工时的振动干扰；二是列车运行时的振动扰动。

针对这一问题，振动控制技术逐渐成为地铁工程建设中的重点研究方向之一。

一、隧道施工阶段的振动控制研究地铁隧道施工过程中，作业设备的震动和振动反作用力会向周围土体、建筑物、管线等传递，进而引起周围环境的振动反应，给生产生活带来一定的干扰，甚至可以对周围建筑物造成损害。

因此，在地铁施工过程中，合理使用振动控制手段可以有效减少施工过程中的振动干扰，缩小对周围环境的影响。

针对隧道施工阶段的振动控制，目前国内外研究较为广泛的控制方法主要包括质量阻尼器、摩擦阻尼器、弹簧阻尼器等方法。

质量阻尼器是一种通过调节质量、阻尼和弹性的组合来实现振动控制的装置。

质量阻尼器主要适用于施工设备振动较小、谐振频率较低的工程。

摩擦阻尼器是通过摩擦力在结构震动时消耗能量以达到控制振动的效果。

摩擦阻尼器主要适用于施工设备振动幅度较大、强迫频率较高的工程。

弹簧阻尼器是通过增加结构的阻尼、改变结构的振动形态来抑制结构振动。

弹簧阻尼器适用于大跨度结构，比如地铁车站、地下商场等。

二、列车运行阶段的振动控制研究与隧道施工阶段相比，地铁列车的振动问题更加复杂。

列车在轨道上高速运行时，对周围环境产生的振动影响更大，且振动频率更高。

针对地铁列车的振动问题，目前主要控制方法包括：1.减震减振减震减振是一种通过阻尼、吸能等手段将振动能量分散的控制方式。

目前，常用的减震减振手段主要包括橡胶垫、弹性材料、阻尼器等。

2.降噪处理除了振动问题，地铁列车运行过程中产生的噪声问题同样困扰着周围居民。

为减小列车噪声对周围环境的影响，降噪处理也成为地铁建设过程中的重要研究方向之一。

降噪处理方法包括结构隔振、弱化噪声源等。

地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析一、本文概述随着城市化进程的加快和地铁交通系统的快速发展，地铁列车振动对周围环境的影响逐渐引起了广泛关注。

地铁列车振动不仅可能干扰周边居民的日常生活，还可能对建筑物和地下管道等基础设施造成损害。

因此，对地铁列车振动对环境影响的预测研究及减振措施分析显得尤为重要。

本文首先介绍了地铁列车振动的来源和传播机制，包括列车运行时的轮轨接触振动、轨道不平顺引起的振动以及列车通过隧道时的空气动力效应等。

随后，文章综述了国内外关于地铁列车振动环境影响的研究现状，指出了现有研究的不足和需要进一步探讨的问题。

在此基础上，本文重点开展了地铁列车振动对环境影响的预测研究。

通过建立地铁列车振动传播的数学模型，结合现场监测数据和实验室模拟实验，分析了地铁列车振动在不同距离和不同介质中的传播规律及其对周边环境的影响程度。

本文还探讨了地铁列车振动对不同类型建筑物和地下管道的影响机制，为制定合理的减振措施提供了理论依据。

本文提出了一系列地铁列车减振措施，包括轨道减振、隧道减振和建筑物隔振等。

通过对各种减振措施的原理、效果和适用范围进行详细分析，本文旨在为地铁建设和运营管理提供科学的减振方案，以减轻地铁列车振动对周围环境的不良影响，促进城市地铁交通的可持续发展。

二、地铁列车振动特性分析地铁列车的振动特性是研究其对环境影响的基础。

这种振动主要来源于列车运行过程中的轮轨接触、电机运行、空气动力学效应以及列车结构的自身振动等多个因素。

地铁列车的振动特性分析需要综合考虑列车的设计、运行状况以及轨道条件等多个因素。

地铁列车的振动频率和强度会受到列车运行速度的影响。

一般来说，随着列车运行速度的提高，振动频率和强度也会相应增加。

列车的载重情况也会对振动特性产生影响，重载列车往往会产生更大的振动。

地铁列车的振动还会受到轨道条件的影响。

不平顺的轨道表面会导致列车运行时产生更大的振动。

轨道的材质和结构也会对振动特性产生影响。

地铁列车运行诱发的振动对环境的影响研究地铁列车运行诱发的振动对环境的影响研究引言：随着城市化进程的加快，地铁交通作为一种高效、便捷的交通方式逐渐流行于世界各大城市。

然而，地铁列车运行会产生大量的振动，对周边环境造成一定影响。

本文将着重探讨地铁列车振动对建筑物、土壤和水环境的影响，以及可能的解决方案。

一、地铁列车振动对建筑物的影响地铁列车的振动会传导至周围建筑物，对其结构和功能产生不利影响。

研究表明，地铁列车振动可能导致建筑物出现微震，使其结构受到破坏。

振动还会引起建筑物内部设备的噪音和磨损，给居民带来不适。

因此，对于邻近地铁线路的建筑物，特别是老旧建筑，应进行振动测试和结构强化，以降低振动对建筑物的不利影响。

二、地铁列车振动对土壤的影响地铁列车的振动传导至地下的土壤中，影响土壤的物理性质和生态环境。

振动使土壤颗粒发生排列和重新组合，降低了土壤的孔隙率和透气性，影响植物的生长和生态系统的稳定性。

此外，地铁列车振动还会增加土壤的松动程度，加速土壤的沉降和侵蚀，从而对地下管线和建筑物的稳定性构成威胁。

因此，建设者和城市规划者应选择适当的地铁线路，以减少振动对土壤的不利影响。

三、地铁列车振动对水环境的影响地铁列车振动会影响附近的水体环境，特别是地下水和地表水。

首先，振动可能导致地下水位的下降或上升，进而影响水源供应和地下水脆弱生态系统的平衡。

其次，振动还会破坏地下水中的微生物群落和水质的稳定性，对水环境生态链造成不利影响。

因此，应加强对地下水和地表水的水质监测，及时采取措施保护水环境的稳定性。

四、解决方案1. 技术改进：地铁列车运行所产生的振动主要源于铁轨、轮对和土壤之间的相互作用。

可以通过改善列车及轨道的几何形状、提高轮对的平衡性、采用减震装置等技术改进来减少振动产生。

2. 稳固基础设施：在设计和建设地铁线路的过程中，应特别关注地下设施的稳固性，确保其能够减少振动的传递。

3. 建筑物结构加固：对于地铁线路附近的建筑物，应进行振动测试和结构加固，提高其抵抗振动的能力。

地铁施工对周边建筑物的影响分析研究1.地铁施工对周边建筑物的振动影响地铁施工过程中，会产生各种振动，这对周边建筑物的结构和安全都会产生一定的影响。

地铁的盾构施工、地铁车站的建设和附属设施的施工都可能会引起地基土壤的振动，从而影响周边建筑物的结构和安全。

尤其是对于老旧建筑物来说，对振动的容忍性更低，更容易受到振动的影响。

地铁施工对周边建筑物的地基沉降也是一个重要的影响因素。

地铁施工会对周边建筑物的地基土壤施加一定的压力，导致地基土壤的沉降，从而影响周边建筑物的结构和安全。

特别是在地铁施工过程中，可能会出现不可避免的地陷等问题，对周边建筑物的影响将更加显著。

地铁施工过程中产生的噪声也会对周边建筑物产生一定的影响。

噪声污染会影响周边建筑物内部的正常生活和工作，也会对建筑物的结构和安全产生一定的影响。

长期的噪声污染会导致建筑物结构的疲劳和老化，降低了建筑物的安全性。

1.采取有效的监测手段面对地铁施工对周边建筑物的影响，首先需要采取有效的监测手段，及时监测地铁施工过程中可能产生的振动、地基沉降和噪声等影响因素。

通过对周边建筑物的监测，可以及时掌握建筑物的变化情况，从而及时采取相应的措施加以管理。

2.加强风险评估3.建立应急预案针对地铁施工对周边建筑物的影响，要建立完善的应急预案。

在监测和风险评估的基础上，建立健全的应急预案，及时应对地铁施工可能引发的问题，保障周边建筑物的结构和安全。

1.加强与周边建筑物的沟通协调在地铁施工过程中，要加强与周边建筑物的沟通协调，及时告知周边建筑物的业主和使用者地铁施工可能产生的影响，从而获得他们的理解和支持，为施工过程中的管理和应急预案提供保障。

2.做好施工过程中的环境保护工作在地铁施工过程中，要做好施工现场的环境保护工作，减少振动、地基沉降和噪声对周边建筑物的影响。

采取良好的施工技术和管理措施，最大限度地减少对周边建筑物的影响。

3.强化施工管理1.制定相关政策法规针对地铁施工对周边建筑物的影响，要加强相关政策法规的制定，规范地铁施工对周边建筑物的影响评估和管理。

地铁轨道减振措施的分析与探讨摘要：在地铁施工过程中，振动是一个很重要的影响因素。

地铁运行时，轨道对钢轨的压力作用引起钢轨的振动，从而影响到钢轨本身的疲劳和结构的强度。

地铁运行产生的振动，主要是地铁运营引起的振动，其次是轨道不平顺引起的振动。

随着城市轨道交通的迅速发展，其引起环境振动的影响也越来越严重。

因此，为了保证地铁运行时设备、人员和周围环境的安全，有必要对地铁运行产生的振动进行控制。

关键词：地铁轨道；减振措施；分析与探讨前言随着我国经济的快速发展，城市交通拥堵问题越来越严重。

为缓解城市交通压力、提高居民生活质量，各大中城市都在积极规划和建设地铁工程。

然而，由于地铁列车运行时会产生振动并传递到周围环境中，对周边建筑物造成一定影响，因此，如何降低地铁列车运行时所引起的地面振动，是当前亟待解决的一个重要课题。

1地铁振动的来源和危害地铁车辆在运行时，列车产生的振动主要是由轮轨接触产生的振动。

当列车在隧道内运行时，由于隧道断面小，列车运行速度快，轮轨之间产生的切向力较大，从而产生较大的垂向力和水平力，使轨道上的钢轨产生位移，从而产生振动。

当列车通过隧道时，列车将会受到地面以下物体的切向加速度和垂向力的作用。

另外，地面以下物体在运行过程中产生的振动也会传递到地铁车辆上。

当地铁运行速度达到80km/h以上时，车速越快其影响越大，当地铁运行速度达到100km/h 时，其振动影响已相当大了。

地铁振动对环境的影响主要表现为：对建筑物本身的破坏和影响；对建筑物内部设备系统工作状态的影响；对周围环境造成振动危害。

地铁振动造成的危害主要有：引起地面建筑和构筑物受损；引起隧道衬砌结构损伤；引起地下管道和电缆损伤；影响城市环境景观。

因此，如何有效地控制地铁振动是地铁设计中需要解决的关键问题。

在现代城市公共交通系统中，车辆运行速度和平稳性都要保证满足一定的要求。

车辆行驶过程中产生的振动对环境影响较大。

2地铁轨道减振措施2.1减振道床减振道床是将混凝土道床换成具有一定弹性的减振道床。

地铁运行诱发的建筑物振动及控制摘要：由于城市地铁均贯穿市区，对沿线周围建筑物居住环境产生的振动不容忽视。

本文就地铁运行诱发的建筑物振动传播规律进行了分析，并针对采用隔震技术的建筑进行了分析，总结了国内外的一些经验及方法。

关键词：地铁；振动；隔振建筑；叠层橡胶支座地铁具有的不占用地面空间、运量大、速度快、准时等优点已经成为了解决城市交通拥挤的一种重要工具。

但地铁运行时穿越建筑密集区域所引起环境振动问题成为破坏环境的公害之一，因此，研究地铁引起环境的振动及其隔振问题具有重要的理论意义和工程应用价值。

1 地铁运行诱发环境振动的传播规律1.1地铁振动传播的三阶段[1](1)振动产生阶段，即列车车轮对轨道的冲击产生激励，主要由五种原因构成：列车运行时，对轨道的重力加载产生的冲击，造成车轮与轨道结构的振动；众多车轮与钢轨同时发生作用产生的作用力，造成车辆与轨道结构的振动；车轮经过钢轨接缝处时，轮轨相互作用产生的车轮与钢轨结构的振动；轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动；车轮的偏心等周期性激励导致的振动；(2)振动传播阶段，即振动通过轨道基础和衬砌结构向周围土介质和地面建筑传播；(3)振动作用阶段，即振动作用在沿线的地面建筑上，进而诱发建筑结构及其室内家具的二次振动和噪声，从而对建筑结构本身和建筑物内的人群，精密生产和敏感仪器产生影响。

(2)研究地铁振动主要有三种方法：①现场实测：合理地设置测线和测点，以仪器记录地表振动加速度的数据，通过分析实测数据了解振动传播和衰减的规律，为理论分析和数值模拟提供依据；②理论分析：采用经典的半空间弹性波动理论对振动问题进行分析[2]；③计算机数值模拟：借助有限元软件建立研究对象的动力学模型，通过数值方法求解得到整个模型的响应。

其中，根据现场振动实测数据分析所得出的结论可能并不具有普遍的推广意义，但它能为其它两种研究方法提供大量的数据支持，能够印证有限元模型的正确性，并用以评估地铁引起的区域环境振动。

城市轨道交通地下线诱发邻近建筑物振声特性及控制方法研究城市轨道交通的快速发展在便利居民的日常出行的同时,也带来了不可忽视的环境振动和噪声问题。

其中,轨道交通诱发的邻近建筑物振动及二次噪声不仅会影响居民日常生活,还会影响古建筑、实验室、演播厅等振声敏感建筑物的使用,故引发广泛关注和研究。

随着城市用地越来越紧张,地铁线路距周边建筑物的水平距离越来越近,地铁下穿建筑物的情况也逐渐增多,这会使建筑物受到的振动及二次噪声影响进一步加剧。

而且,目前研究大多集中于直线线路,地铁在曲线地段运行时的轮轨关系更为复杂,进行振动及二次噪声理论分析也更加困难。

本文以北京某地铁线邻近建筑物的减振降噪设计为背景,基于多体动力学理论和有限元仿真方法,建立了曲线地段地铁车辆—下部基础—土体—建筑物动力学分析模型,详细考虑了地铁车辆、轨道、隧道等结构的相互作用机理,实现了车辆、轨道、土体及建筑物的振动和噪声响应分析。

基于该方法,研究了城市轨道交通地下线诱发邻近建筑物的振动特性和噪声特性,并计算了动力学参数及隔振措施对建筑物的振动和噪声影响,针对该地铁线路的减振设计提出建议。

本论文主要完成的工作如下:(1)开展了国内外环境振动及二次噪声的分析预测方法调研。

总结了国内外铁路和城市轨道交通地下线引起的环境振动及建筑物内二次结构噪声的预测评估方法,总结当前研究中存在的不足,为后续的建模及理论分析提供依据。

(2)建立了城市轨道地下线路诱发建筑结构振动和二次噪声的仿真分析方法,模拟建筑物室内振动和二次结构噪声的响应规律。

结合线路和建筑物勘察资料,建立了城市轨道地下线路诱发建筑结构振动和二次噪声的仿真分析方法,包括基于多体动力学的城市轨道地下线路车辆—轨道子模型、基于有限元法的隧道—土体—建筑物动力学子模型和基于边界元法的建筑结构二次噪声分析子模型,并将计算结果与实测结构进行对比验证。

(3)分析了城市轨道地下线路环境振动及结构二次噪声的振动特性和噪声特性,并分析了相关参数变化对振动及噪声特性的影响。

城市轨道交通系统引起的环境振动问题摘要：城市轨道交通系统对环境及周边建筑物的振动影响正在引起人们的广泛关注,本文对此问题及国内外研究状况作了系统的综述.关键词：轨道交通系统环境振动影响分类号1 国内外研究工作概况随着现代工业的迅速发展和城市规模的日益扩大,振动对大都市生活环境和工作环境的影响引起了人们的普遍注意. 国际上已把振动列为七大环境公害之一,并开始着手研究振动的污染规律、产生的原因、传播途径、控制方法以及对人体的危害等. 据有关国家统计,除工厂、企业和建筑工程外,交通系统引起的环境振动(主要是引起建筑物的振动) 是公众反映中最为强烈的[ 1 ]. 随着城市的发展,在交通系统设计规划中,对环境影响的考虑越来越多. 这主要因为过去城市建筑群相对稀疏,而现在,随着城市建设的迅猛发展, 多层高架道路、地下铁道、轻轨交通正日益形成一个立体空间交通体系,从地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民点、商业中心和工业区. 如日本东京市内的交通道路很多已达到5 ～7 层,离建筑物的最短距离小到只有几米,加上交通密度的不断增加,使得振动的影响日益增大. 交通车辆引起的结构振动通过周围地层向外传播,进一步诱发建筑物的二次振动,对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响. 例如在捷克,繁忙的公路和轨道交通线附近,一些砖石结构的古建筑因车辆通过时引起的振动而产生了裂缝,其中布拉格、哈斯特帕斯和霍索夫等地区发生了由于裂缝不断扩大导致古教堂倒塌的恶性事件. 在北京西直门附近,距铁路线约150 m 处一座五层楼内的居民反映,当列车通过时可感到室内有较强的振动,且受振动影响一段时间后,室内家具也发生了错位. 另外,由于人们对生活质量的要求越来越高,对于同样水平的振动,过去可能不被认为是什么问题,而现在却越来越多地引起公众的强烈反应. 这些都对交通系统引起的结构振动及其对周围环境影响的研究提出了新的要求,也引起了各国研究人员的高度重视[ 2～21 ].日本是振动环境污染最为严重的国家之一,在其“公害对策基本法”中,明确振动为七个典型公害之一的同时,还规定了必须采取有效措施来限制振动. 在“ 限制振动法”中,特别对交通振动规定了措施要求,以保护生活环境和人民的健康. T. Fujikake 、青木一郎和K. Hayakawa 等[ 9 ,17 ,21 ] 分别就交通车辆引起的结构振动发生机理、振动波在地下和地面的传播规律及其对周围居民的影响进行了研究,提出了周围环境振动水平的预测方法.面对公众的强烈反映,英国铁路管理局研究发展部技术中心对车辆引起的地面振动进行了测试,主要就行车速度、激振频率和轨道参数的相关关系以及共振现象进行了实验研究. 瑞士联邦铁路和国际铁路联盟(U IC) 实验研究所(ORE) 共同执行了一项计划,以A. Zach 和G. Rutishauser 为首的研究小组研究了地铁列车和隧道结构的振动频率和加速度特征,从改善线路结构的角度提出了降低地铁列车振动对附近地下及地面结构振动影响的途径. 美国G. P. Wilson 等针对铁路车辆引起的噪声和振动,提出了通过改善道床结构形式(采用浮板式道床) 和改革车辆转向架构造以减少轮轨接触力的方法,降低地铁车辆引起的噪声和振动的议.交通车辆引起的结构和地面振动是城市交通规划中的一个重要问题,由其进一步引发的周边建筑物振动以及相应的振动控制和减振措施,在规划和设计的最初阶段就应加以考虑. 为此,德国的J . Melke 等提出了一种基于脉冲激励和测试分析的诊断测试方法,来预测市区铁路线附近建筑物地面振动水平,并通过不同测点数据的传递函数分析研究了振动波的传播规律. F. E. Richart 和R.D. Woods 等则针对隔振沟和板桩墙等隔振措施进行了实验研究.此外,西班牙、捷克等国在这些方面也做了大量的测试、调查和研究工作,通过对几种不同场地土的测试结果统计,分析了列车引起的地面振动波的传播和衰减特性,并从降低行车速度、减轻荷载重量、提高路面平整度等方面提出了减少振害的措施.在国内,虽然城市建设起步得较晚,但随着现代化的进程,交通系统大规模发展的趋势是极为迅速的. 由于轨道交通系统具有运量大、速度快、安全可靠、对环境污染小、不占用地面道路等优点,成为缓解城市交通拥挤和减少污染的一种有效手段. 目前,我国已经拥有或正在建设地下铁道的城市越来越多,不少城市还在筹建高架轻轨交通系统. 近年来在城市交通系统建设中,对于振动可能影响环境和周边建筑物内居民生活和工作的问题也进行了预测,如拟议中的西直门至颐和园轻轨快速交通系统可能对附近的文化和科研机构产生振动影响、地铁南北中轴线可能对故宫等古建筑产生振动影响、拟建的京沪高速铁路沪宁段高速列车对苏州虎丘塔可能产生振动影响等. 为此,国内不少单位已开始结合北京、上海、沈阳等一些大城市修建地铁、轻轨交通系统时车辆引起的环境振动问题进行研究,发表了初步的研究成果[ 22～43 ].2 振动的产生、传播规律及其对环境的影响对我国几个典型城市的调查结果表明,交通车辆引起的环境振动水平较高. 根据铁路部门的实测,距线路中心线30 m 附近的振动可达80 dB. 地铁列车通过时,在地面建筑物上引起振动的持续时间大约为10 s. 在一条线路上,高峰时,两个方向1 h 内可通过30 对列车或更多, 振动作用的持续时间可达到总工作时间的15 %～20 %. 最近在我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试,结果表明,当地铁列车以15～20 km/ h 的速度通过时,地铁正上方居民住宅的振动高达85 dB , 如果列车速度达到正常运行的70 km/ h 时,其振级可能还要大得多. 可见由列车运行引起的环境振动已不同程度地影响了居民的日常生活.在轨道交通系统中,由运行列车对轨道的冲击作用产生振动,并通过结构(隧道基础和衬砌或桥梁的墩台及其基础) 传递到周围的地层,进而通过土壤向四周传播,诱发了附近地下结构以及建筑物(包括其结构和室内家具) 的二次振动和噪声. 对于地下铁道,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、隧道基础和衬砌结构类型、轨道类型、是否采用了隔振措施等,此外列车与轨道的动力相互作用也会加大振动作用.有调查表明,地铁列车在隧道内高速运行时,距轨道水平距离1. 5 m 处,振级平均值为81 dB ;24 m 处,振级平均值为71. 6 dB. 这说明随着距轨道水平距离的增加,振级将不断衰减. 此外,地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车通过的速度及隧道的埋深. 速度越高,振动干扰越强,影响范围越大(列车速度每提高一倍,隧道和地面的振动增加4～6 dB) ;埋深越大,影响范围越小. 文献[25 ] 采用计算机模拟的方法得到地铁列车引起的地面振动随距离的分布:在距隧道中心线40 m 左右的地面为加速度的局部放大区;对于1～3 Hz 的低频振动加速度,尽管幅值大小不同,都在0 、36 、60 m 附近出现了放大区;对于5～6 Hz 的中频加速度,只有0 m 和30 m 二个放大区,距离再大时就迅速衰减;对> 8 Hz 的高频加速度则随距离的增加而逐渐衰减. 北京曾就地铁列车对环境的振动影响进行过实测,得到了与上述分布规律相同的结果.对于高架轻轨系统,其影响因素主要有列车速度、车辆重量、桥梁结构类型和基础类型、桥梁跨度、刚度、挠度等,列车与桥梁的动力相互作用也会加大振动作用. 目前国内尚无建成的高架轻轨系统,无法进行现场测试. 但文献[22 ,23 ] 通过力学计算、文献[29 ] 通过对铁路高架桥和路基线路的实测分析,求得高架轻轨系统在列车运行时所引起的周围地层的振动特性,得出了以下结论:(1) 轻轨列车振动所引起的地面振动,在某一距离范围内,随距线路距离的增加而衰减,在达一定距离后会出现反弹增大(约在40～60 m 间),但总趋势是随距离的增大而逐渐衰减.(2) 轻轨系统桥梁的基础类型对地面振动的影响非常大. 采用桩基时,地面振动的位移、速度、加速度值均比采用平基时的小许多,且桩基时,地面振动随距线路距离的增加而衰减的速度也较平基时大. 甚至由于采用了不同的桥梁基础,沿线建筑不同楼层的振动响应也有所不同. 采用浅平基础时,上面楼层的响应比下面楼层的强烈,采用桩基时各楼层的差别就小得多.(3) 高架桥线路与路基线路相比,环境振动将大幅度降低. 距线路中心线30 m 处的振动强度可降低5～10 dB.(4) 高架轻轨的桥梁结构设计应注意避免车桥产生共振,以减小对系统振动的影响.列车运行对大地产生的振动主要以三种波的形式传播,即横波、纵波和表面波. 日本Erichi Taniguehi 等的研究表明:位于地下2 m 深处振动加速度值为地表的20 %～50 % ;4 m 深处为10 %～30 %. 可见在车辆运行产生的环境振动中,表面波占主要地位.由于能量的扩散和土壤对振动能量的吸收,振动波在传播过程中将有所衰减. 不同类型的振源,不同的振动方向,不同的传播方向以及不同的土介质,对振动的衰减也是有区别的.据文献[ 2 ,29 ,30 ,34 ] 的实测结果知,振动强度的分布具有以下特点:从振源的频率分布上看,以人体反应比较敏感的低频为主,其中50～60 Hz 的振动强度较大;从列车速度的影响上看,随行车速度的提高,振动有增大的趋势;就地面振动随距离的衰减而言,距轨道中心线越近,同一列车引起的地面振动就越大,反之则越小. 很多文献认为列车运行所产生的地面振动随距线路距离增加而有较大的衰减是一般规律,见图1 (a) . 但是也有文献得出了不同的结果: 文献[38 ] 和[ 42 ] 曾分别在桥梁(京沈线滦河桥,跨度32 m 上承式钢板梁桥,桥墩高8～10 m , 车速50～80 km/ h) 和线路附近(京广线,车速25～110 km/ h) 测试了列车通过时地面振动加速度随距离的变化规律,结果分别见图1(b)和(c) . 图1 中G 为振级;ε为各测点加速度与路基处加速度的比值. 可以发现地面振动分别在距桥墩60 m 左右处和距线路40 m 左右处出现了加速度反弹增大的现象. 这一测试结果是与理论计算的结果相吻合的[43 ]. (a) 位置分布(b) 桥梁附近(c) 线路附近随距离增大而振动强度减弱的规律也适用于沿线建筑. 由于列车引起的地面水平方向振动,在传导过程中的衰减要快于垂直方向的振动,因而沿线建筑物内垂直方向的振动将大于水平方向的振动. 实测结果表明:建筑物的水平振动一般约小于垂直振动10 dB[41 ] ,因此在评价建筑物受铁路环境振动的影响时,可以垂直方向的振动为主. 就不同楼层而言,一般来说,中低层建筑,特别是4层以下的,随着楼层的增加,振动的强度有增大的趋势. 文献[41 ] 对7 座3～5 层楼房的测试结果和文献[ 43 ] 的理论分析结果都表明:在距列车不同的距离上,3～5 层的振动强度均比1 层高出约3～5dB.随列车速度的提高,附近建筑物内的振动有增大的趋势(尤其是楼房)[ 41 ,43 ]. 而由列车引起的沿线地面建筑物振动,其振级的大小与建筑物的结构形式、基础类型以及距地铁的距离有密切的联系. 对于基础良好、质量较大的高层钢筋混凝土建筑,由于其固有频率低,不易被激起较大的振动,因而其振级较之自土壤传来的振级可衰减10～20 dB. 在距地铁隧道水平距离32 m 处,高层建筑地下室内实测振级不大于60 dB ,1 层以上则测不出地铁行驶时引起的振级;基础一般的砖混结构住宅楼可衰减5～10 dB ; 而基础较差的建筑,如轻质结构或浅基础建筑,则衰减量很小,其振级与土壤振级接近,甚至还会出现室内振动大于室外地面振动的情况.3 减振隔振控制措施如前所述,城市轨道交通系统产生的振动可以通过结构和周围地层传播到振动影响到的区域或个人. 为降低振动或控制振动的不利影响,可从降低振源的激振强度、切断振动的传播途径或在传播途径上削弱振动、合理规划设计使建筑物避开振动影响区等几个方面着手. 根据有关资料,减少振源振动可采取以下几种措施[ 13 , 34 ]:(1) 采用60 kg/m 以上的重轨,并应尽量采用无缝线路. 重轨具有寿命长,稳定性能和抗振性能良好的特点,无缝线路则可消除车轮对轨道接头的撞击.(2) 减轻车辆的簧下质量,避免车辆与轨道产生共振,这样可降低振动强度10～15 dB.(3) 对于地铁而言,适当增加埋深,使振动振幅随距离(深度) 增加而加大衰减;采用较重的隧道结构也可降低振动幅度.(4) 对于在地面上运行的轻轨系统,应首先考虑采用高架桥梁. 与普通路基相比较,高架系统不但产生的振动要小,而且占地面积也小,特别适合市区.(5) 高架轻轨系统的桥梁应优先采用混凝土梁以及整体性好、振动较小的结构形式;合理设计跨度和自振特性,以避免高速运行的列车与结构产生共振. 另外,墩台采用桩基础,可获得较浅平基础好的减振效果.(6) 采用合适的道床和轨道结构型式,增加轨道的弹性. 瑞士联邦铁路和比利时布鲁塞尔自由大学等都在研究新型的弹性轨枕和复合轨枕以减小动力冲击力,并将有效地降低车辆、轨道和附近环境的振动.对地铁而言,为减少维修工作量,一般都采用整体道床,其中包套式短枕整体道床、塑料短枕整体道床、浮置板式整体道床等几种道床型式都可起到减振作用. 对高架轻轨而言,道床结构形式主要有两种:一是有碴式道床结构型式,二是无碴道床结构型式. 从国外情况看,美国、加拿大多采用无碴式整体道床,德国、新加坡多采用有碴道床,香港地铁高架部分均采用无碴道床,日本轻轨采用有碴道床和混凝土板式道床.从减振效果来说碎石道床优于整体道床,但碎石道床具有稳定性较差、养护工作量大、自重较大、轨道建筑高度较大且道床易污染等缺点,所以宜采用整体道床,其弹性不足的问题可以利用减振效果好的弹性扣件或其它减振措施弥补. 整体道床包括无枕式整体道床,短枕式整体道床,长枕式整体道床和纵向浮置板式整体道床. 其中纵向浮置板式整体道床减振效果显著,尤其是低频域减振效果更好. 无论是有碴道床还是整体道床,都可在道碴或凝土板下面设置橡胶减振垫,减振效果可达10～15 dB[ 2 ,4 ,14 ,34 ] . 采用适当的弹性扣件,可以增加整体道床的弹性. 例如,在北京地铁使用的D TI 型和D TV 型扣件中,D TV 型扣件经过室内试验比D TI 型扣件可减少振动5～8 dB.弹性垫层是增加扣件弹性的重要组成部分. 要改善整体道床的缺点,可采用高弹性垫层, 以提供轨道所需用的弹性,缓冲列车的动力作用. 北京地铁一二期工程采用轨下10 mm 橡胶垫板、铁垫板下一层塑料垫板作为弹性垫层,但发现弹性不足. 北京新建的地铁和上海地铁采用轨下一层、铁垫板下两层圆柱型橡胶垫板,均能满足一般地段需要. 需要指出的是,道床型式、扣件型式及弹性垫层之间都要有合理的匹配关系. 为阻止表面波的传播,可采取切断振动传播途径或在传播途径上削弱振动的措施. 在地表层采取挖沟、筑墙等措施有一定效果. 有三种隔离模式:弹性基础、明沟和充填式沟渠. 弹性基础对较高频率的隔振效果较好,但由于弹性基础的存在,轨道上的最大低频加速度会被放大, 所以无论是对运行列车的平稳性还是对于周围环境的隔振来说,弹性基础并不是很理想的方法;对于明沟和充填式沟渠,一般来说,减振沟越深,其有效隔振频率的下限就越低,减振效果越好,它们可以完全切断振动波的传播,只要沟的深度足够,就可以获得理想的隔振效果.减振墙也常用来作隔振使用,其效能与减振沟类似. 有试验表明,减振墙的板质、厚度和深度对减振效果均有影响. 向地层下打入柱桩,形成柱列或柱阵可以获得显著的减振效果,国外已成功地采用这种措施防止地铁和其它振动对建筑物的干扰. 对于点振源,在其周围设置由具有一定质量的隔振材料形成的阻波区( Wave Impeding Block) ,可以很好地隔绝振动波的扩散. 阻波区隔振的基本原理是利用隔振材料的振动来吸收振源传出的振动能量,其减振效果与隔振材料的质量和埋置深度、阻波区的宽度有关. 台湾某高架桥系统,在桥墩的周围设置环状的阻波区后,环外地层的振动强度下降了5～15 dB[ 45 ].4 减轻轨道交通系统对周边建筑物振动影响的规划设计原则根据国内外的研究成果,为减轻轨道交通系统对周边建筑物的振动影响,规划设计中应遵循以下原则:(1) 规定地面建筑物到地铁隧道或高架轻轨线路的水平距离,必须在古建筑附近修建地铁时,还应规定地铁隧道的埋深,以利用振动能量的传播衰减来降低振动水平.(2) 对新规划的建筑物,应使其位置避开振动波传播的放大区;对既有的古旧建筑物或其它对振动敏感的建筑物,在规划轨道交通线时,应使振动放大区离开它们的位置.(3) 在地铁及高架轻轨沿线的建筑物应以基础结构牢固的楼房为主,避免建造轻质结构或基础较浅的房屋. 建筑物的振动特性应合理设计,以防止其振动频率与列车产生的振动一致而形成共振.(4) 在轨道交通规划布局中,应充分老虑利用振动波的天然屏障,如河流、高大建筑物等, 来隔绝振动的影响.参考文献1 守田荣. 振动篇—公害防止管理者国家实验讲座. 东京:日本工业新闻出版社,19812 Volberg G. 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地铁运行下环境隔振措施研究随着城市化进程的加快，地铁作为城市公共交通体系的一种重要形式，已深受人们的青睐，逐渐成为人们出行的首选。

然而，由于地铁行车时产生的振动和噪音等环境污染问题，不仅影响了乘客的体验，而且对地铁建筑物和周边环境也带来了很大的损害。

因此，采取必要的隔振措施已成为保证地铁运行环境卫生的关键问题之一。

本文将就地铁运行环境隔振措施研究进行探讨。

一、地铁运行环境隔振的必要性地铁运行时，由于列车运动所产生的机械振动会传递到地面，引起地基的动态应力，进而影响地下建筑结构和地表的土地利用，严重时甚至威胁到人类的安全。

与此相伴随的是，地铁行车时还会产生噪声，噪声污染不仅给周边居民带来困扰，而且还会对当地的环境和生态造成损害。

因此，采取必要的隔振措施对于保证地铁的稳定运行、减少环境污染，以及保护周边居民的健康，都具有至关重要的作用。

二、地铁运行环境隔振的现有研究成果为了消除地铁运行时产生的环境振动和噪声，国内外学者已经开展了广泛的研究。

在隔振理论方面，国内外学者主要研究了经典单自由度隔振器、非线性隔振器和多自由度隔振器等几种隔振理论。

其中，多自由度隔振理论因具有一定的通用性和优越的隔振性能，成为当前研究的热点。

此外，还有一些学者针对不同的地铁环境振动问题，提出了不同的隔振方案，如基础隔振、隔振墙和隔振板等。

三、地铁运行环境隔振的措施及效果根据上述研究成果，下面将探讨几种较为常见的隔振措施及其效果。

1.基础隔振基础是地铁建筑物的重要组成部分，地铁运行时产生的振动就是通过地铁建筑物的基础向周边传播的。

因此，采用基础隔振措施将能有效地隔离地铁建筑物和周边环境，降低环境振动和噪声。

常见的基础隔振方案有：弹性地基隔振、空气弹簧隔振、橡胶支座隔振等。

目前，国内外已有许多地铁项目采用基础隔振措施，如日本、韩国、法国、德国等。

2.隔振墙隔振墙是利用一定的物理隔离方式，将环境振动或噪声从地铁周边隔离开。

根据不同的隔振墙材料和结构形式，隔振墙的效果也不同。

轨道交通系统对周围环境的振动影响轨道交通系统对周围环境的振动影响随着城市建设和发展，轨道交通系统成为繁华城市必不可少的交通工具，虽然它们为人们的出行提供了便利，但是也带来了一定的环境问题，其中之一就是对周围环境的振动影响。

这篇文章旨在探讨轨道交通系统对周围环境的振动影响，并提出相应的治理方法。

1. 轨道交通系统对周围环境的振动影响轨道交通系统的运行会产生巨大的振动，这种振动可以传递到周围环境，对建筑物、地基和土壤造成损害。

建筑物受到轨道交通系统振动的影响，容易出现裂缝、倾斜、沉降等问题，严重时还可能导致建筑物的倒塌。

地基和土壤也会受到轨道交通系统振动的影响，因为轨道交通系统振动的频率往往与周围环境的自然频率相似，导致共振现象的发生，从而加剧振动的影响。

2. 轨道交通系统的振动测量与分析为了更好的了解轨道交通系统对周围环境的振动影响，需要对其进行测量和分析。

振动测量可以使用加速度计、位移传感器等设备，通过记录振动的幅值、频率、相位等参数，可以对振动的性质进行分析。

振动分析可以使用数据处理软件对振动数据进行处理，得到振动的频谱图、幅值图等结果，供工程师和决策者参考，制定相关的治理措施。

3. 轨道交通系统振动影响的治理方法为了减少轨道交通系统对周围环境的振动影响，可以采取以下几种治理方法：(1)减少轨道交通系统的振动源：可以使用降噪隔振垫、耗能垫等降低轨道交通系统振动源的振动。

此外，也可以采取一些预防措施，例如建造一些减震屏障、增加减震垫等。

(2)改善轨道交通系统的轨道和车辆质量：提高轨道和车辆的质量，能够减少轨道交通系统振动的幅值，从而降低对周围环境的振动影响。

(3)改善周围环境的土壤与地基：对于周围环境的土壤和地基进行改善，例如采用加筋土工挡墙等方法，能够有效降低轨道交通系统对周围环境的振动影响。

(4)加强振动监测和管理：随着城市轨道交通系统的建设，需要加强对振动的监测和管理。

可以建立振动监测体系和报告机制，形成相应的治理措施，以实现对轨道交通系统对周围环境的振动影响的实时监控和管理。

地铁运行对建筑物的振动影响(一)摘要]介绍了地铁运行引起的振动对周围建筑物及其内部居民的影响,提出目前开展该方面研究的重要性、迫切性及具体需解决的问题。

关键词]地铁运行;振动波;建筑物振动1前言随着近年来城市化进程的加快,我国已进入大规模发展城市轨道交通的阶段,越来越多的地铁线路投入运营,人们也逐步认识到尽管地铁总体上较其他交通方式污染较少,但仍然不能完全避免对沿线周围环境的影响,特别是振动污染较其他城市交通方式更为显著,地铁引起的振动对建筑物特别是古旧建筑物的结构安全,以及其中居民的工作和日常生活产生了很大的影响。

因此,在大规模规划建设轨道交通体系的同时,研究分析其对周围建筑物的振动影响具有重要意义。

2地铁运行引起的振动及其传播近年来,随着城市面积的扩大和社会节奏的不断加快,地铁运行对周围环境的振动影响问题亦越来越严重。

国际上早已把振动列为一大环境公害,国内外学者已着手研究地铁振动产生的原因、传播规律、对周围环境及人体的危害和控制方法1、2、3]。

对于轨道交通系统,由于地铁列车的移动,车轮与轨道接触引起轨道周期性的振动,以及车轮在轨道接缝处引起的冲击振动。

这些振动经钢轨通过道床传到隧道结构,再通过隧道结构传递到周围的土层中,进而通过土层向四周传播,诱发了附近地下结构以及地面建筑物的二次振动。

地铁隧道振动的传播主要以横波、纵波和表面波的形式传播,日本的ErichiTaniguehi研究表明:位于地下2m深处的振动加速度值为地表的20%～50%;4m深处为10%～30%。

可见在地铁运行产生的振动中,表面波占主要地位,对建筑物有直接影响4]。

地铁隧道振动的传播与振动频率等动力特性以及土层分布、土质、地下水、障碍物等有关,并且,由于各地域土层分布差别较大,地铁振动引起的动力响应及波的传播特性不尽相同,因此地铁运行引起的振动及其传播规律较为复杂且具有地域性。

3地铁振动对建筑物的影响为缓解交通压力,地铁不得不穿过城市中密集的居民区、商业中心,而且目前都是采用浅埋方式,地铁隧道离建筑物越来越近。