Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (110) март-2 2016 г.

Дата публикации: 16.03.2016

Статья просмотрена: 63 раза

Библиографическое описание:

Юлдашев Ш. С., Карабаева М. У. Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения // Молодой ученый. — 2016. — №6. — С. 249-253. — URL https://moluch.ru/archive/110/26891/ (дата обращения: 26.09.2018).



Увеличение провозной способности транспорта в современных крупных городах невозможно без развития наиболее совершенного вида массового транспорта — метрополитена. Однако требования к условиям проживания населения вблизи магистралей приводят к необходимости учитывать возможные воздействия поездов на окружающую среду.

Известно, что линии метрополитена, особенно мелкого заложения, являются источником повышенной вибрации зданий, расположенных в зоне их влияния [1, 3]. В связи с этим возникает ряд экологических проблем. Первая задача прогнозирования уровней вибрации в жилой застройке, прилегающей к проектируемым и строящимся линиям. Другой, не менее важной задачей является оценка эффективности различных мероприятий по защите зданий и сооружений как от проектируемых, так и существующих линий метрополитена. Ошибки в прогнозировании ожидаемых уровней вибрации и оценке эффективности виброзащитных мероприятий и конструкций могут привести к значительным материальным и финансовым потерям.

Для прогнозирования уровней вибрации в зоне, прилегающей к линиям метрополитена, а также для оценки эффективности мероприятий по виброизоляции зданий необходимо создание надежной методики расчета вибрационного поля, порождаемого поездами метрополитена.

В настоящее время в странах мира, эксплуатирующих подземные транспортные магистрали, придается большое значение исследованиям экологической обстановки, определяемой вибрацией, связанной с движением поездов метрополитена. Помимо вредного воздействия на людей, вибрации, порождаемые линиями метрополитена оказывают нежелательное воздействие на аппаратуру и оборудование и, в отдельных случаях, приводят к повреждению близлежащих зданий.

При изучения распространения колебаний грунты в различных моделях рассматриваются как однородная или неоднородная вязкоупругая среда. При этом вязкоуругие свойства среды будем учитывать с помощью комплексных значений ее упругих модулей. При этом необходим учет имеющихся границ — свободной поверхности, фундамента здания, а также коммуникаций и прочих техногенных неоднородностей. Участка тоннеля, возбуждающего колебания грунта, достаточно длинная что, как правило, превышает длину обычных зданий. Следовательно, можно принять, что задача плоская, т. е. колебания тоннеля по всей его длине происходит в одной фазе.

Рис. 1. Расчетная схема

Выделенная прямоугольная область разбита на 980 треугольных конечных элементов 540 узлами. Размеры конечных элементов выбраны на основе выводов работы [2].

Уравнения движения системы в матричной форме для треугольных конечных элементов, выделенной области.

(1)

где R* — интегральный оператор Вольтерра; [М] и [К] — матрицы масс и жесткости системы; {u(t)}, {P(t)} — векторы перемещения узлов и внешней нагрузки. [Г] — диагональная матрица, ненулевые элементы которой относятся к стандартной вязкой границе, т. е.

(2)

Здесьb — толщина элемента; — средний размер элемента около -й граничной точки; плотность материала около -й граничной точки.

Реакция отброшенной части полуплоскости заменяется нормальными и касательными напряжениями на границах [2], т. е.

(3)

гдеинормальные и касательные скорости частиц на границе;

Vpи Vs — скорости Р- и S-волн;а и в — безразмерные параметры;

— плотность материала.

Учет неоднородности грунта позволяет учитывать и железобетонного материал тоннеля. Решая уравнение (1) получим значений перемещении дискретных точек выделенной области. На рис. 2. показаны смещения обделки тоннеля.

Рис. 2. Смещения обделки тоннеля и их численных значения для ,

Рассматривается защита сооружений от вибрации, распространяющейся от внешнего источника. Под внешним источником подразумевается распространение вибрации от прохождения железнодорожного транспорта или трамваев, движущихся на близких расстояниях от сооружения. Решена задача о вынужденных колебаниях плоской однородной системы «сооружение-основание» с установленными преградами между источником возмущения и защищаемым объектом.

Исследования показывают, что траншеи и бетонные преграды имеют большую способность по снижению вибраций, возникающих от прохождения поездов метрополитена мелкого заложения. Изучение эффективности укрепленных виброзащитных систем,выбор их геометрических размеров являются предметом дальнейших исследований.

Литература:

  1. Рашидов Т. Р.,Ишонходжаев А. А.,Юлдашев Ш. С., «Рапротранение в грунте вибраций, возникающих от прохождения поездов метрополитена при учёте перемещения тоннеля относительно грунта» Доклады, № 5, 1984 г.
  2. LysmerJ., KyhlemeyerL. «FiniteDynamikModelforInfiniteMedia»JourEngineeringMechanicsDivision, ASCE, Vol 95, № EM 4, August, 1969, p. 859–887.
  3. С. А. Костарев, «Анализ вибраций, генерируемых линиями метрополитена, и разработка комплекса мероприятий по их снижению» автореферата, 2004 г. 270 c.
Основные термины (генерируются автоматически): линия метрополитена, внешний источник, выделенная область, мелкое заложение, оценка эффективности, плотность материала, смещение обделки тоннеля.


Похожие статьи

Система диагностики тоннеля | Статья в сборнике международной...

Для объективной оценки технического состояния тоннельного сооружения большое значение имеет всестороннее исследование

Основные термины (генерируются автоматически): тоннель, напряжение, деформация, управляемый фильтр, характеристика материалов...

Применимость метода опускания готовых секций при...

После того как стыковка и установке секций закончена производится обратная засыпка тоннеля мелким камнем или крупнозернистым песком

Лазарев Ю. Г., Обоснование деформационных характеристик укрепленных материалов дорожной одежды на участках построечных дорог. /

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Подложка ИЗ выполнена из теплоизоляционного материала.

Анализ процессов измерения, их моделей и источников погрешностей показывает, что в пределах временного интервала

2. Нарушается допущение относительно постоянства плотности теплового потока от нагревателя.

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал...

Анализ факторов, определяющих эффективность подземного...

Проанализированы экономические аспекты оценки эффективности развития подземного пространства подземного пространства.

Так, тоннели и станции метрополитена рассчитаны на 500 лет, а некоторые древние подземные сооружения сохранились в течение тысячелетий.

Распространение вибраций в грунтах, возникающих при движении...

ρ — плотность материала.

ω — частота внешних воздействий; — дельта-функция. Уравнения движения системы после разбиения области на конечные

Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения.

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Кроме того, важным моментом обеспечения отсутствия в дискретных материалах и грунтах

Таким образом, в области разработки методов расчета глубинной колеи работают целые

29. Федоровский В. Г., Безволев С. Г. Расчет осадок фундаментов мелкого заложения и выбор...

Показатели деятельности московской городской пассажирской...

Так, оценку эффективности использования территориального ресурса различными

Поскольку подавляющее большинство линий метрополитена в Москве размещены под

схода типовой станции мелкого заложения с выходом в городе через подземный переход.

Метод визуализации и оценки вибрационных воздействий на...

Основным источником вибраций является взаимодействие системы «колесо-рельс».

Основы измерения вибрации по материалам фирмы DLI / под ред. В.А. Смирнова.

Метод оценки износа зданий и сооружений.

Система диагностики тоннеля | Статья в сборнике международной...

Для объективной оценки технического состояния тоннельного сооружения большое значение имеет всестороннее исследование

Основные термины (генерируются автоматически): тоннель, напряжение, деформация, управляемый фильтр, характеристика материалов...

Применимость метода опускания готовых секций при...

После того как стыковка и установке секций закончена производится обратная засыпка тоннеля мелким камнем или крупнозернистым песком

Лазарев Ю. Г., Обоснование деформационных характеристик укрепленных материалов дорожной одежды на участках построечных дорог. /

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Подложка ИЗ выполнена из теплоизоляционного материала.

Анализ процессов измерения, их моделей и источников погрешностей показывает, что в пределах временного интервала

2. Нарушается допущение относительно постоянства плотности теплового потока от нагревателя.

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал...

Анализ факторов, определяющих эффективность подземного...

Проанализированы экономические аспекты оценки эффективности развития подземного пространства подземного пространства.

Так, тоннели и станции метрополитена рассчитаны на 500 лет, а некоторые древние подземные сооружения сохранились в течение тысячелетий.

Распространение вибраций в грунтах, возникающих при движении...

ρ — плотность материала.

ω — частота внешних воздействий; — дельта-функция. Уравнения движения системы после разбиения области на конечные

Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения.

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Кроме того, важным моментом обеспечения отсутствия в дискретных материалах и грунтах

Таким образом, в области разработки методов расчета глубинной колеи работают целые

29. Федоровский В. Г., Безволев С. Г. Расчет осадок фундаментов мелкого заложения и выбор...

Показатели деятельности московской городской пассажирской...

Так, оценку эффективности использования территориального ресурса различными

Поскольку подавляющее большинство линий метрополитена в Москве размещены под

схода типовой станции мелкого заложения с выходом в городе через подземный переход.

Метод визуализации и оценки вибрационных воздействий на...

Основным источником вибраций является взаимодействие системы «колесо-рельс».

Основы измерения вибрации по материалам фирмы DLI / под ред. В.А. Смирнова.

Метод оценки износа зданий и сооружений.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Система диагностики тоннеля | Статья в сборнике международной...

Для объективной оценки технического состояния тоннельного сооружения большое значение имеет всестороннее исследование

Основные термины (генерируются автоматически): тоннель, напряжение, деформация, управляемый фильтр, характеристика материалов...

Применимость метода опускания готовых секций при...

После того как стыковка и установке секций закончена производится обратная засыпка тоннеля мелким камнем или крупнозернистым песком

Лазарев Ю. Г., Обоснование деформационных характеристик укрепленных материалов дорожной одежды на участках построечных дорог. /

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Подложка ИЗ выполнена из теплоизоляционного материала.

Анализ процессов измерения, их моделей и источников погрешностей показывает, что в пределах временного интервала

2. Нарушается допущение относительно постоянства плотности теплового потока от нагревателя.

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал...

Анализ факторов, определяющих эффективность подземного...

Проанализированы экономические аспекты оценки эффективности развития подземного пространства подземного пространства.

Так, тоннели и станции метрополитена рассчитаны на 500 лет, а некоторые древние подземные сооружения сохранились в течение тысячелетий.

Распространение вибраций в грунтах, возникающих при движении...

ρ — плотность материала.

ω — частота внешних воздействий; — дельта-функция. Уравнения движения системы после разбиения области на конечные

Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения.

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Кроме того, важным моментом обеспечения отсутствия в дискретных материалах и грунтах

Таким образом, в области разработки методов расчета глубинной колеи работают целые

29. Федоровский В. Г., Безволев С. Г. Расчет осадок фундаментов мелкого заложения и выбор...

Показатели деятельности московской городской пассажирской...

Так, оценку эффективности использования территориального ресурса различными

Поскольку подавляющее большинство линий метрополитена в Москве размещены под

схода типовой станции мелкого заложения с выходом в городе через подземный переход.

Метод визуализации и оценки вибрационных воздействий на...

Основным источником вибраций является взаимодействие системы «колесо-рельс».

Основы измерения вибрации по материалам фирмы DLI / под ред. В.А. Смирнова.

Метод оценки износа зданий и сооружений.

Система диагностики тоннеля | Статья в сборнике международной...

Для объективной оценки технического состояния тоннельного сооружения большое значение имеет всестороннее исследование

Основные термины (генерируются автоматически): тоннель, напряжение, деформация, управляемый фильтр, характеристика материалов...

Применимость метода опускания готовых секций при...

После того как стыковка и установке секций закончена производится обратная засыпка тоннеля мелким камнем или крупнозернистым песком

Лазарев Ю. Г., Обоснование деформационных характеристик укрепленных материалов дорожной одежды на участках построечных дорог. /

Исследование температурных полей в методе неразрушающего...

Подложка ИЗ выполнена из теплоизоляционного материала.

Анализ процессов измерения, их моделей и источников погрешностей показывает, что в пределах временного интервала

2. Нарушается допущение относительно постоянства плотности теплового потока от нагревателя.

Исследование устойчивости земляного полотна скоростных...

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал...

Анализ факторов, определяющих эффективность подземного...

Проанализированы экономические аспекты оценки эффективности развития подземного пространства подземного пространства.

Так, тоннели и станции метрополитена рассчитаны на 500 лет, а некоторые древние подземные сооружения сохранились в течение тысячелетий.

Распространение вибраций в грунтах, возникающих при движении...

ρ — плотность материала.

ω — частота внешних воздействий; — дельта-функция. Уравнения движения системы после разбиения области на конечные

Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения.

Применение теории накапливания повреждений в условиях...

Кроме того, важным моментом обеспечения отсутствия в дискретных материалах и грунтах

Таким образом, в области разработки методов расчета глубинной колеи работают целые

29. Федоровский В. Г., Безволев С. Г. Расчет осадок фундаментов мелкого заложения и выбор...

Показатели деятельности московской городской пассажирской...

Так, оценку эффективности использования территориального ресурса различными

Поскольку подавляющее большинство линий метрополитена в Москве размещены под

схода типовой станции мелкого заложения с выходом в городе через подземный переход.

Метод визуализации и оценки вибрационных воздействий на...

Основным источником вибраций является взаимодействие системы «колесо-рельс».

Основы измерения вибрации по материалам фирмы DLI / под ред. В.А. Смирнова.

Метод оценки износа зданий и сооружений.

Задать вопрос