地面城市轨道交通环境振动源的反演
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- 2021-04-27
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地面城轨列车运行引起周边场地环境振动.针对振动源难以直接量测的困境,本文借助工程地震学的反演方法研究轮-轨不平顺的动力激励源.将地表振动的列车-轨道-三维场地耦合动力分析与遗传算法结合,通过待反演量解空间的设置、反演问题目标函数的建立、反问题求解的遗传策略设计等步骤构建了轮-轨不平顺振源函数和轨道结构参数的联合反演方案.依据实际观测数据反演了北京城轨13号线的激励功率谱,结果显示:振源函数在1.2m以上的波长范围反映了轨道不平顺性,在1.2m以下的波长范围表达了车轮的几何与弹性不圆顺.本文强调指出,城轨车速较低,这个短波长段恰恰对应环境振动的主要频带.以轨道谱表达轨道交通环境振动源,1.2m以下短波长的不平顺会被低估,严重影响环境振动主要频率成分的估计.相对轨道谱只反映轨道的平顺状况,轮-轨谱既反映轨道不平顺因素,又包含车轮不圆顺状况,更适合作为城轨交通的振源函数.同时也表明,用地表振动实测数据反演振动源,是定量揭示轮-轨组合不平顺的有效途径.
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