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| 1 | 地铁列车运行引起的振动对精密仪器的影响研究显示文摘采用一种数值模型,并结合现场振动实测,对北京地铁4号线列车运行引起的振动对北京大学物理实验室内精密仪器的影响问题进行了研究,并对地铁4号线隧道内浮置板轨道的减振效果进行了探讨。该模型根据移动荷载作用下的动力响应解,把地铁列车运行引起的振动问题归结到计算频率-波数域内的传递函数和频域内移动轴荷载的问题上。传递函数采用三维周期性有限元-边界元耦合的数值模型来计算,移动轴荷载主要考虑为频域内轨道不平顺激励下的轮轨接触力。现场振动实测包括地铁列车与公交车单独引起的振动及两者的合振动测试。结果表明:浮置板轨道是一种有效的减振措施,在其工作频段内有显著的减振效果;在低频段,地铁列车单独引起的振动可能对精密仪器正常工作造成影响,公交车流单独引起的振动以及与地铁列车叠加的振动会对精密仪器的正常工作造成影响,仪器基座处应采取相应的隔振措施来减小这部分振动。 | 刘卫丰 刘维宁 马蒙 李克飞 王文斌 | 2012 | 振动工程学报2012，25，2： | 30 |
| 2 | 地铁列车运行引起地表振动的预测模型及其试验验证显示文摘针对地铁列车运行引起的地表振动响应问题,提出了一个数值预测模型。该模型根据移动荷载作用下的动力响应解,把地铁列车运行引起的振动问题归结到计算频率-波数域内的传递函数和频域内移动轴荷载的问题上。传递函数采用三维周期性有限元-边界元耦合的数值模型来计算,移动轴荷载主要考虑为频域内轨道不平顺激励下简化的轮轨接触力。利用此模型计算了北京地铁1号线东单站至建国门站区间地铁列车运行引起的振动响应,并利用现场振动试验数据对计算结果进行了验证。结果表明,此模型具有良好的适用性,可应用于地铁列车运行引起的地表振动的预测。 | 刘卫丰 刘维宁 DEGRANDE G | 2010 | 振动工程学报2010，23，4： | 16 |
| 3 | 列车引起环境振动预测方法与不确定性研究进展显示文摘系统总结了列车运行引起环境振动的各类预测方法及其不确定性问题,梳理了初步预测、确认预测和精准预测3个预测等级内各种方法和模型近10年来的发展状况;讨论了模型输入参数的随机不确定性,包括车辆之间差异、轮轨磨耗以及预测模型中输入地层参数等带来的不确定性;根据新的测试结果分析了车轮和钢轨磨耗状态对地铁振动源强不确定性的影响。研究结果表明:机器学习方法和地层传递函数解析法可用于初步预测阶段;用于确认预测的各类数值和解析模型日益完善,预测效率日益提高,但考虑车轮和钢轨磨耗发展的轮轨激励输入方法仍有待进一步完善,仍需进一步发展振动传递路径清晰且可用于工程预测的建筑结构动力学模型;精准预测需要发展混合预测方法并研究其在地下线振动预测中的应用;目前对预测结果精准性和预测方法可靠性的研究十分欠缺,绝大多数预测只能给出定值结果,无法考虑轮轨磨耗、养护管理水平和振动在地层中传播的不确定性;建议进一步开发具有远程智能离线采样功能,并可在建筑结构上长期便捷安装的小型振动采集装置,以便与机器学习预测方法相结合,从而适应未来智能化预测的发展要求;建议发展能够描述钢轨短波磨耗状态等级和车轮不圆顺等级的粗糙度谱,构建完整养护维修周期内环境振动动态预测模型;应发展具有可靠性及精准度要求的智能化预测方法,并在未来实现由定值预测向概率预测发展的根本性转变。 | 马蒙 刘维宁 刘卫丰 | 2020 | 交通运输工程学报2020，20，3： | 13 |
| 4 | 基于地铁列车运行引起的振动预测模型的浮置板轨道减振效果研究显示文摘针对地铁列车运行引起的隧道及土层振动响应问题提出数值预测模型。该模型根据移动荷载作用下动力响应解,将地铁列车运行引起的振动问题归结为计算频率-波数域内传递函数和频域内移动轴荷载问题。传递函数采用三维周期性有限元-边界元耦合模型计算,移动轴荷载主要考虑为频域内轨道不平顺激励下轮轨接触力。利用上述模型计算北京地铁4号线北京大学东门站北侧区间地铁列车运行引起的振动响应,并结合现场振动实测数据探讨该区间浮置板轨道减振效果。结果表明:模型具有良好适用性,可应用于地铁列车运行引起的振动预测;浮置板轨道是一种有效减振措施,在其工作频段内有明显减振效果,但在低频,浮置板轨道不能起到减振作用。 | 刘卫丰 刘维宁 袁扬 | 2012 | 铁道学报2012，34，9： | 7 |
| 5 | 北京地铁环境振动预测模型显示文摘HJ 453-2008《环境影响评价技术导则城市轨道交通》中给出的地铁环境振动预测模型在实际使用中存在着诸多不便,如:修正量因取值范围较大而不易确定,尚未提及曲线轨道和列车加减速的影响等。为此,在HJ 453-2008现有振动预测模型的基础上,结合北京地铁实际运营特点,基于大量地铁振动实测数据的对比统计分析,提出了一个适用于北京地铁的环境振动预测模型。经与北京地铁实测数据相比,验证了该预测模型的精度满足要求。该预测模型的建立有助于进一步完善北京市地铁振动预测和环评工作。 | 王另的 张斌 户文成 王小兵 侯建鑫 李宪同 王龙 孟磊 张衡 关观 安小诗 徐磊 | 2013 | 城市轨道交通研究2013，16，6： | 7 |
| 6 | 任意动载作用下长隧道纵向响应解析解显示文摘将长隧道简化为作用在Pasternak双参数地基上的无限长均质直梁,基于Euler-Bernoulli梁理论给出动力问题的控制方程,运用积分变换以及卷积定理对该偏微分方程进行求解,推导出长隧道在任意动载作用下竖向位移、竖向速度、竖向加速度、弯矩、剪力等响应的解析表达式.讨论了简谐线荷载、移动线荷载和行波荷载三种典型动力荷载下长隧道响应的退化解析表达,并与已有文献对比,验证了所推导解析解的正确性.以行波荷载为例,通过参数化分析,研究了行波波速、频率以及不同地基反力系数对隧道动力响应的影响规律.研究结论对长隧道抗震设计具有一定的参考价值. | 禹海涛 蔡创 张正伟 | 2018 | 同济大学学报(自然科学版)2018，46，1： | 7 |
| 7 | 基于2.5维有限元算法的边界处理及网格划分显示文摘由于2.5维周期化技术能有效地处理列车振动波传播模拟过程中计算尺度与计算时间的矛盾,因而国内外学者在此理论基础上将FE(有限元)和粘滞边界以及IFE(无限元)等边界处理方法进行耦合.为讨论上述算法中有限元网格划分区域及单元大小对计算精度影响,通过运用软件Matlab编制程序读取Ansys中的模型信息,并将2.5维有限元和无限元边界耦合等算法在其中得以实现.在此基础上发现在相同的网格划分条件下,采用2.5维无限元边界较粘滞阻尼边界具有更高的精度,同时通过选取不同尺寸的有限元模拟区域及最大网格大小,将计算结果与经典解析解进行比较,并对上述网格划分参数的合理选择提出了建议. | 周彪 谢雄耀 李永盛 | 2012 | 同济大学学报(自然科学版)2012，40，10： | 6 |
| 8 | A structural health assessment method for shield tunnels based on torsional wave speed显示文摘Following recent rapid developments in tunnel engineering in China,the heavy structural maintenance work of the future is likely to pose a great challenge.Newly developed vibration-based health assessment and monitoring methods offer good prospects for large-scale structural monitoring,hidden surface detection and disease pre-judgment.However,because the dynamic properties of tunnels are sensitive to the coupling and damping effects of the surrounding soil,there is little relevant research on tunnel structures.Using the PiP(pipe in pipe)model,the intrinsic tunnel modes and their response characteristics are investigated in this paper,and the degree to which the identification of these characteristics is influenced by mode superposition and the soil coupling effect are also considered.The response features of these flexible wave modes are found to be barely recognizable in a tunnel-soil coupled system,while the phase velocity of the torsional wave can be determined by combining phase spectrum analysis and the HHT(Hilbert-Huang transformation)method.A new structural health assessment method based on the torsional wave speed is therefore proposed.In this method,the torsional wave speed is used to determine the tunnel structure’s global stiffness based on a newly developed dispersion algorithm.The calculated stiffness is then used to evaluate the tunnel’s structural service status.A field test was also carried out at a newly built tunnel to validate the proposed method;the tunnel structure’s Young’s modulus was obtained and was very close to the designed value.This indicates that this method is an effective way to assess tunnel service conditions,and also provides a theoretical basis for future applications to health assessment of shield tunnels. | ZHOU Biao XIE XiongYao LI YongSheng | 2014 | Science China(Technological Sciences)2014，57，6： | 6 |
| 9 | 非饱和土-结构动力响应的多耦合周期性有限元法显示文摘真实的地基土体-隧道系统中土体及结构性质往往沿线路纵向变化.为考虑土体与结构沿纵向的变化特性,提出了一种非饱和土-结构系统动力响应分析的多耦合周期性有限元法.首先基于非饱和土的实用波动方程,采用Galerkin法推导了单节点5个自由度的非饱和土u;-p;-p;格式有限元表达式,相比于单节点9个自由度的u;-v-w格式有限元表达式,节省了计算资源.其次引入复拉伸函数,构建完美匹配层边界单元截断无限域.最后采用多周期性模拟结构沿纵向的变化特性,引入自由波传播理论,结合各周期性结构间的连续性条件,实现纵向各周期性结构间的耦合.通过与既有的2.5维有限元-完美匹配层法和波函数法的计算结果进行对比,验证了本文方法的可靠性.该方法与既有的解析、数值方法相比,具有可高效考虑结构纵向变化特性的优点.基于该方法,以非饱和土-隧道-隔离桩系统为例,讨论了隔离桩的减(隔)振效果,结果表明:与咬合桩相比,考虑隔离桩桩间距后地表动力响应规律有所改变,因此在进行地铁隧道系统振动响应预测时,应考虑系统结构沿纵向的变化特性. | 狄宏规 郭慧吉 周顺华 王炳龙 何超 | 2022 | 力学学报2022，54，1： | 2 |
| 10 | 基于FEM和TMM方法的轨道-隧道-土层振动耦合响应分析显示文摘针对地铁隧道中日益增多的振动问题,基于FEM(有限元)和TMM(传递矩阵方法)技术,以上海轨道交通四号线为研究背景,探讨在移动荷载作用下轨道-隧道-土层系统的振动响应及荷载传播问题。其中在频率波数域内运用FEM模拟轨道系统响应,运用TM技术模拟土层运动,并将隧道简化为欧拉梁,利用应力应变关系将轨道系统、土层与隧道梁进行耦合。模拟数据与实测数据对比表明,该模型能较好地模拟地铁隧道中振动的传播。基于该理论模型,运用频散曲线对轨道及土层特性进行分析,从理论上讨论轨道系统与土层耦合条件下振动波传播的特殊规律,并以地表位移及土层应力为研究对象,分析不同频率条件下振动响应的差异。 | 周彪 谢雄耀 | 2012 | 振动与冲击2012，31，13： | 2 |
| 11 | 冲击荷载诱发的环境振动预测与分析显示文摘冲击荷载诱发的环境振动是一个复杂的工程问题。大型冲压机械在其运行过程中会对基础产生较大的冲击荷载,经基础和土介质向外传播,可能引起附近的地基及其他建筑结构产生振动,从而影响一些精密仪器设备的正常工作。基于一例大型冲压车间环境振动的预测分析,给出了一套预测车间在冲压设备运行过程中诱发环境振动的实用方法。首先进行现场模拟振动试验,得出冲击振动在土体中的传播衰减规律。建立相应的有限元计算模型,通过计算结果与试验结果对比,校准土体的力学模型和计算参数。结合同类冲压车间的实测结果,确定振源的振动大小。最后建立车间基础-土体-受振基础相互作用的有限元模型,分析预测冲压机械诱发环境振动及其在土体中的传播衰减规律,讨论环境振动对附近精密仪器设备的影响,以确保精密仪器设备的正常工作。 | 赵斌 杨彪 张凤亮 | 2018 | 振动工程学报2018，31，6： | 2 |
| 12 | 地铁运营诱发的环境振动预测与评价——以大连地铁2号线为例显示文摘采用《环境影响评价技术导则城市轨道交通》(HJ453-2008)中的振动预测模型,以大连地铁2号线为例,对其运行期的环境振动进行了分析、预测与评价.根据评价结果,提出了不同敏感目标对应的振动防治措施,为减缓振动对周围建筑及人群的影响提出了切实可行的方案,供城市规划和建设部门参考. | 赵凤琴 邸惠 孙东禹 刘玉良 | 2016 | 辽宁师范大学学报(自然科学版)2016，39，3： | 1 |
| 13 | 车辆荷载对公路隧道结构及围岩动力响应研究显示文摘目前针对大直径盾构公路隧道在车辆随机动荷载作用下的动力响应特性尚缺乏深入研究。以南京长江隧道软土地层段为例,将仿真计算所得车辆随机动荷载施加于隧道有限元模型上,得到了隧道结构和隧道周围土体在随机动荷载作用下的动力响应规律,分析了车速、路面等级与隧道侧边土层等对动力响应的影响。结果表明,极端工况下隧道结构主应力呈对称分布,结构位移由左至右呈递减趋势;对于同一隧道截面,侧边土体动力响应最强,底部土体次之,顶部响应最微弱;土体距管片越远,应力响应峰值出现的时刻越滞后且响应值越小;车速越快、路面等级越差,土体动力响应越强;相同工况下,砂土的振动应力响应值要远大于软土对应值。 | 张志强 王小敏 | 2024 | 山西建筑2024，50，4： | 0 |
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