Задачи прогноза колебаний поверхности грунта при движении поездов метрополитена в тоннелях неглубокого заложения

• Автор: Колотовичев, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА.

1.1. Состояние вопроса.

1.2. Краткая характеристика существующих методов прогнозирования вибрации от метрополитена. Отечественный и зарубежный опыт.

1.3. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ В УПРУГОЙ

УПРУГОВЯЗКОЙ ПОЛУПЛОСКОСТИ С ПОДКРЕПЛЕННОЙ ПОЛОСТЬЮ КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЯ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДА
2.1. Распространение волн в полуплоскости от внутреннего источника, расположенного в подкрепленной круговой полости. Постановка задачи.

2.2. Основные уравнения динамики сплошной среды

2.3. Основы теории линейной вязкоупругости

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ УПРУГОЙ
ПОЛУПЛОСКОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ОТ ПОЕЗДА МЕТРОПОЛИТЕНА, ПРИЛОЖЕННОЙ К АБСОЛЮТНО ЖЕСТКОМУ КРУГОВОМУ ВКЛЮЧЕНИЮ.
3.1. Распространение колебаний в неограниченной среде под действием вертикальной нагрузки, приложенной к абсолютно жесткой подкрепленной полости кругового очертания.
3.2. Распространение колебаний в неограниченной среде под действием вертикальной нагрузки, приложенной к двум симметрично расположенным полостям кругового очертания
3.3. Определение компенсирующего волнового ПОЛЯ в неограниченной среде без полости
3.4. Дифракция компенсирующего волнового поля на полости тоннельной обделки
3.5. Построение волнового поля в упругой полуплоскости
3.6. Обобщение решения задачи о распространении колебаний на случай горизонтальной нагрузки на тоннель
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ВЯЗКОУПРУГОЙ
ПОЛУПЛОСКОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГАРМОНИЧЕСКОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ОТ ПОЕЗДА МЕТРОПОЛИТЕНА, ПРИЛОЖЕННОЙ К КРУГОВОЙ ПОЛОСТИ, ПОДКРЕПЛЕННОЙ УПРУГИМ КОЛЬЦОМ
4.1. Распространение колебаний в вязкоупругой полуплоскости с круговой полостью
4.2. Вынужденные изгибные колебания тонкого упругого кольца.
4.3. Распространение колебаний в неограниченной вязкоупругой среде под действием вертикальной нагрузки, приложенной к полости кругового очертания, подкрепленной упругим кольцом конечной жесткости
4.4. Решение задачи о распространении колебаний на полу бесконечной вязкоупругой плоскости под действием нагрузки, приложенной к круговой полости, подкрепленной упругим кольцом
4.5. Экспериментальное обследование колебаний поверхности грунта.
4.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность


Первого января года Европейским Союзом был дан старт проекту V Vii i i, v. В октябре года Постановлением Правительства Москвы i была принята концепция снижения уровней шума и вибрации в городе Москве, в которой разработка мероприятий по снижению негативного влияния метрополитена на виброакустическую обстановку обозначена, как одно из приоритетных направлений. Краткая характеристика существующих методов прогнозирования вибрации от метрополитена. Отечественный и зарубежный
Все разработанные на сегодняшний момент методы можно условно разделить на две большие группы теоретические и эмпирические. Более подробная классификация содержится в работе 2. Однако часто, разрабатываемый метод оказывается сложно отнести к. Эмпирические методы, основанные на так называемых упрощенных эмпирических моделях1 позволяют достаточнопросто по некоторым известным параметрам системы подвижной состав тоннель грунт определять уровни вибрацииповерхности грунта. Преимущество эмпирических методов над теоретическими аналитическими и численными заключается в предельной простоте применения. В расчетные модели входят сильно обобщенные и усредненные параметры изучаемых систем. Как не парадоксально, эта простота является главным недостатком эмпирических методов, которые, тем не менее, оказываютсячрезвычайно полезными для получения первых приближений на подготовительных стадиях проектирования. Метод не учитывает влияние поперечных волн, распространяющихся в фунтовой среде. В году Л. Этот способ позволяет учитывать различия в свойствах строительных конструкций и фунтового массива, окружающего тоннель. Рис. Уровни виброускорений тоннельных обделок, использующиеся для определения в выражении 1. К , 1. Сь потери при прохождении вибрации по строительным конструкциям здания. Рис. Необходимо отметить, что такое распределение максимумов вибрации по октавным полосам не характерно для тоннелей, возводимых в городе Москве. Этот факт, по всей видимости, объясняется различием подкрепляющих тоннели конструкций. Другая эмпирическая формула, полученная I. В выражении 1. Однако, серия экспериментов, проведенная венгерскими исследователями, показала, что формула Курцвейла 1. Достоинством метода Курцвейла является возможность определять параметры колебаний не только поверхности грунтового массива, но и конкретных зданий. Известен также и экспериментальный метод, разработанный для Министерства транспорта США компанией i i i. Он основывается на методике, разработанной в компании Ii . Суть метода заключается в регистрации и анализе широкополосных колебаний от искусственно размещенного в тоннеле источника, замеряемых синхронно в различных точках. Полученные результаты усредняются, и на их основе производится оценка ожидаемых уровней колебаний. Менее известны эмпирические и полуэмпирическис методы разработанные Гутовски, Димом и Верхасом i, V , которые обобщили экспериментальные данные с имеющимися теоретическими сведениями и создали прогнозную модель, которая в упрощенной форме давала возможность определить функцию поглощения как за счет внутреннего трения в грунтовой среде, так и за счет увеличения протяженности волнового фронта. Мелке в году предложил свою процедуру определения шума и вибрации от поездов метрополитена. Она так же базировалась на соединении аналитических выкладок с данными измерений, как и у большинства предшественников. Итоговая формула включала в себя несколько слагаемых, отвечающих за различные виды потерь на верхнем строении, рельсового пути , на тоннельной обделке на прохождение в массиве грунта , на прохождение по конструкциям здания . В году Трохидес i представил простой метод определения колебаний в зданиях, расположенных рядом с железными дорогами и метро. Его модель основывалась на применении упрощенных выражений для потерь на тоннеле и фундаменте, а также на использовании различных энергетических соотношений. Используя статистическую постановку задачи, Мэдшус в году предложил полуэмпирическую модель, позволяющую прогнозировать низкочастотную вибрацию от железнодорожного транспорта.