Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи 7
1.1. Вибрации, возбуждаемые движением метропоездов. Анализ факторов, влияющих на виброактивность трасс метрополитена 7
1.1.1. Распространение вибраций по грунту 10
1.2. Методы прогнозирования уровней вибрации от линии метрополитена 11
1.2.1. Метод Унгара и Бендера 11
1.2.2. Метод расчета, разработанный компаниями WIA и LTI 12
1.2.3. Отечественный метод расчета 13
1.3. Анализ существующих методов борьбы с вибрацией трасс метрополитена 16
1.3.1. Экранирование 22
1.4. Подходы к задаче определения параметров вязкоупругих неоднородных сред 23
1.4.1. Сейсмическая томография на временных задержках 23
1.4.2. Томография на поверхностных волнах 24
1.4.3. Томография неоднородных вязкоупругих сред 25
1.5. Выводы 29
Глава 2. Методика натурных исследований вибрации, возбуждаемой поездами метрополитена и процедура камеральной обработки результатов 31
2.1. Методика натурных исследований 31
2.2. Процедура камеральной обработки результатов измерений 32
2.3. Результаты измерений вибрации в перегонных тоннелях метрополитена 33
2.4. Результаты измерений вибрации на станциях метрополитена 42
2.5. Выводы 45
Глава 3. Математические модели возбуждения вибрации обделки тоннеля и распространения колебаний в грунте 46
3.1. Механическая модель 46
3.2. Формулировка математической модели колебаний обделки. Модовая структура акустического поля, возбуждаемого колебаниями цилиндрической обделки тоннеля метрополитена в грунте 48
3.3. Моделирование распространения упругой волны в грунте 63
3.4. Моделирование волны Релея в приповерхностном слое грунта 65
3.5. Изолирующие свойства вертикальной стенки 67
3.6. Компьютерное моделирование 68
3.7. Результаты расчетов распространения упругих волн в грунте и эффективности виброизолирующих экранов 69
3.8. Выводы 93
Глава 4. Математические модели возбуждения вибрации конструктивных элементов протяженных подземных объектов метрополитена 95
4.1. Общие положения 95
4.2. Конструкции станций, тупиков, СТП и камер съезда метрополитена 98
4.2.1. Путь и контактный рельс 99
4.3. Разработка методики расчета уровня вибрации 99
4.3.1. Метод бесконечной в длину плиты 99
4.3.2. Метод плиты конечных размеров 102
4.3.3. Процедура интегрирования в пределах октавной полосы 103
4.4. Излучение упругих волн в грунт, вызванное колебаниями упругой пластины 104
4.4.1. Формулировка математической модели колебаний площадки . 104
4.4.2. Модель распространения упругих волн в грунте 106
4.5. Расчет типовых конструкций подземных сооружений метрополитена 113
4.5.1. Расчет станций 113
4.5.2. Расчет камер съезда 116
4.5.3. Расчет СТП 117
4.6. Расчет и прогнозирование виброакустической обстановки внутри подземных объектов метрополитена 119
4.6.1. Расчет уровня вибрации на платформах нижнего и верхнего ярусов двухъярусной станции 120
4.6.2. Модель бесконечной плиты 121
4.6.3. Расчет с учетом активной реакции грунта 128
І4.6.4. Расчет по модели конечной прямоугольной плиты 128
4.7. Расчет уровня вибрации на несущих плитах подземных объектов метрополитена 132
4.8. Расчет уровня вибрации на поверхность грунта вблизи подземных сооружений метрополитена 139
4.9. Выводы 141
Глава 5. Распространение упругих волн в грунте с вертикальной стратификацией (случай приповерхностного волновода) 143
5.1. Постановка задачи 143
5.2. Расчет вибрации в стратифицированном грунте, возбуждаемой проходящим составом 146
5.3. Выводы 148
Глава 6. Расчет виброизоляционной конструкции пути метрополитена 150
6.1. Формулировка модели 150
6.2. Результаты расчетов 154
6.2.1. Возможные технические реализации 156
6.3. Выводы 161
Глава 7. Разработка методики определения физико-механических свойств грунтов 163
7.1. Общие положения 163
7.2. Проведение измерений 166
7.3. Вычисление коэффициента затухания а(со). Задача параметрической идентификации 169
7.4. Расчет уровней вибрации на поверхности грунта 172
7.5. Постановка задачи по экспериментальному определению механических свойств грунтов 175
7.6. Процедура оценки упругих динамических, массовых и диссипативных параметров грунта 180
7.7. Рекомендации по проведению измерений. Основные задачи определения акустических параметров грунта 185
7.8. Выводы 187
Глава 8. Оценка вибрации в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов метрополитена 190
8.1. Анализ состояния вопроса в области нормирования, измерения и оценки вибрации 190
8.1.1. Нормирование вибрации 190
8.1.1.1.Отечественная практика 190
8.1.1.2. Международный опыт 196
8.1.1.3. Немецкий стандарт DIN 4150, часть 2 200
8.1.2. Измерение и оценка вибрации 202
8.1.2.1. Аппаратура 202
8.1.2.2. Условия и правила проведения измерений 204
8.1.2.3. Обработка и оценка результатов измерений 206
8.2. Рекомендации по оценке вибрации в помещениях жилых и
общественных зданий от движения поездов метрополитена 208
8.2.1. Характеристика вибрационного процесса, выбор
контролируемого параметра вибрации и нормативных значений . 208
8.2.2. Требования к аппаратуре, условиям и правилам проведения измерений 211
8.2.3. Обработка результатов измерений 212
8.2.4. Оценка вибрационного воздействия 213
8.3. Выводы 215
Заключение 218
Основные выводы по диссертации
