地铁引起的土层与建筑物振动响应及其减振研究

地铁列车运行会给上部建筑带来振动噪声问题，因此，有必要对地铁列车运行引起的地层和建筑物振动响应及其减振措施进行研究。以杭州市未来科技城第三初级中学的新建项目为背景，首先利用ABAQUS软件分别建立普通整体道床和钢弹簧浮置板2种轨道结构下的车辆-轨道耦合动力模型，通过瞬态动力分析确定相应的列车移动荷载；然后利用MIDAS GTS NX软件建立隧道-土体-桩-建筑物三维有限元模型，以车辆-轨道耦合模型动力分析得到的列车荷载作为动力激励，对隧道-土体-桩-建筑物模型进行动力分析，预测地铁运行引发的土层和建筑物振动响应，对钢弹簧浮置板轨道结构的减振效果进行评估。结果表明：地铁运行引起的土层和建筑物振动以竖向为主；建筑物的优势频率出现在20、38和55 Hz附近；不同建筑物的振动加速度幅值随着与振源距离的加大而逐渐减弱；通过与普通整体道床轨道相比，钢弹簧浮置板轨道对建筑物减振有着显著的效果，其z振级最大值在25.3～42.3 dB之间，低于规范规定，为安全范围。