1、城市軌道交通正處于一個高速發(fā)展期，為了順應(yīng)快速到來的城市化進(jìn)程，各主要大城市均大力發(fā)展新型、快速、高效的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)體系。同時，地鐵列車運行引起的環(huán)境振動問題也越來越受到人們的關(guān)注，已經(jīng)出現(xiàn)了大量的沿線居民集體投訴的情況，一些精密儀器使用單位及古建筑保護(hù)單位也提出了嚴(yán)苛的要求。然而，現(xiàn)有的地鐵列車振動環(huán)境影響預(yù)測與評價工作尚不能滿足實際工程的需要，尤其是預(yù)測的精度，凡涉及到評價受振敏感目標(biāo)的影響頻率及強度時，現(xiàn)行方法基本無法滿足高精

2、度的預(yù)測要求，這導(dǎo)致了許多軌道減振措施失敗的案例。因此，作者所在的課題組于2011年，提出了基于現(xiàn)場脈沖激勵的傳遞函數(shù)預(yù)測方法，以此滿足對受振敏感目標(biāo)進(jìn)行高精度振動預(yù)測的要求。本文針對這一預(yù)測方法，進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究。
　　本文依托國家自然科學(xué)基金項目“地下列車運行引起環(huán)境振動預(yù)測模型研究(No.51008017)”和“基于現(xiàn)場脈沖激勵的地鐵列車振動環(huán)境影響預(yù)測模型研究(No.51278043)”，采用實驗室試驗、理論分析、數(shù)

3、值模擬和現(xiàn)場測試相結(jié)合的研究手段，提出了地鐵列車振動環(huán)境響應(yīng)預(yù)測的人工單點列脈沖激勵方法，對其理論依據(jù)和操作流程進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究。論文的主要研究工作和取得的成果如下:
　　(1)針對我國地鐵交通的高速發(fā)展引起振動環(huán)境影響的若干問題，本文進(jìn)行了詳細(xì)地收集;并細(xì)致地總結(jié)了國內(nèi)外地鐵列車振動預(yù)測評價手段及敏感受振體振動控制標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)在我校地下實驗室內(nèi)，通過脈沖激勵錘擊試驗的方式，本文對自隧道壁拾振點至地表拾振點的振動

4、傳遞特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗。試驗結(jié)果表明，當(dāng)人工脈沖激勵產(chǎn)生的隧道結(jié)構(gòu)振動幅值與地鐵列車運行引起的振動幅值處于相同量值范圍內(nèi)時，且在振源激勵點與隧道壁拾振點位于同一橫截面內(nèi)時，“隧道-地層”振動傳遞特性與脈沖激勵振源的頻譜特性無關(guān)。
　　(3)采用理論分析手段，本文針對隧道內(nèi)不同類型的振源引起“隧道-地層”振動傳遞特性之間的關(guān)系，進(jìn)行了推導(dǎo)分析。本文得到了一組振動傳遞特性的預(yù)測公式，以此，應(yīng)用人工單點列脈沖激勵方式，可獲得“隧道-地

5、層”振動傳遞特性，作為地鐵列車運行時的“隧道-地層”振動傳遞特性。經(jīng)數(shù)值試驗分析及實際案例預(yù)測，基于這組預(yù)測公式的人工單點列脈沖激勵方法可以實現(xiàn)對受振敏感目標(biāo)，進(jìn)行包含頻響及強度在內(nèi)的高精度預(yù)測。
　　(4)本文針對不同的軌道型式、隧道結(jié)構(gòu)、土層組成、埋置深度和水平距離條件，進(jìn)行了多因素影響分析，得到了振動傳遞特性預(yù)測公式中的校準(zhǔn)函數(shù)和隧道修建前后的振動傳遞特性修正函數(shù)，以此確保人工單點列脈沖激勵預(yù)測方法的預(yù)測精度。
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