基于2.5维有限元的类矩形隧道振动响应研究

作者：周奇辉; 张琼方; 丁智; 孙苗苗^*; 黄鑫; 林若涵

来源：科技通报, 2023, 39(11): 103-109.

DOI：10.13774/j.cnki.kjtb.2023.11.016

• 地铁运营
• 动力响应
• 类矩形隧道
• 振动荷载

近年来，地铁列车运行引起的周围环境的振动是热门课题，但是列车荷载移动下的动力响应问题十分复杂。在案例中，应尽可能地贴近实际工程，迅速、精确地计算预测地基与地铁隧道的振动变形。本文把2.5维有限元法从理论研究运用到宁波轨道交通三号线类矩形隧道振动分析中，建立了2.5维实际轨道模型的有限元模型，并赋以实际动力学参数，分析了在类矩形地铁运行荷载下，地基及其轨道的振动受地铁隧道的埋设深度、地铁行车速度、地基土层性质等重要因素的影响。列车行驶时，地表的振动强度随着隧道的埋深的减小而增大，振动强度在x=0时达到最大；在不同的土体剪切波速下，振动衰减情况趋于一致，在x=0的情况下振动强度最大；列车运行时引起的振动强度随着列车行驶速度的增加而增大，且在x=0时，其引起的振动强度的差值达到最大。地表振动的强度随隧道埋深变浅、列车运行速度增大、土体剪切波速减小而增大，且远场区域内的振动水平已经衰减到安全水平，只需在地铁线路附近区域内采取一定的地面减振控制措施。

• 单位
  中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 建筑工程学院; 浙江大学