地铁诱发建筑物振动分析及控制

地铁在缓解城市交通状况的同时也引起了其沿线建筑物的振动，对居民的工作和生活乃至安全会产生很大的影响，成为了公众反应十分强烈的社会问题。但若仅从地铁轨道系统自身减振问题入手，对于很多情况（如既有线路、建筑物离线路较近、线路上部空间开发利用和振源自身减振技术的限制等）而言，地铁沿线建筑物的振动很难被控制在令人满意的范围之内。地铁诱发的地面运动不同于强震地面运动，其振动强度较小而持续时间接近于建筑物的服役期，并含有与之不同的频谱成份。根据这一问题的特殊性，本项目将借鉴国内外已有的研究成果，从研究地铁诱发的地面运动的特性和建筑物的振动特点入手，以减轻地铁沿线建筑物振动并使之满足居民工作、生活和安全需要为主要目的，研制相应的被动控制和半主动控制装置，并提出相应的振动控制设计理论和方法。本项目的研究成果对于土地资源紧张、地价高居不下、人口密集的大城市获得宝贵的开发空间，也具有重要的理论和现实意义。 2100433B

《管壳式换热器流体诱发振动》根据国内外对换热器管束流体诱发振动的研究与实践已取得的成果，结合理论分析与工程应用两个方面论述换热器管束的流体诱发振动。全书共分6章，包括振动的事例与研究工作的进展、流体诱发振动的机理、流体诱发振动的计算、管束的振动特性、防振设计及防振措施、国内外标准规范介绍与展望。

本书系统地介绍了管道设计基本知识和管道应力分析理论基础及管道振动噪声控制，全书共四章，主要内容有管道设计基本知识、管道应力分析的理论基础、管道应力分析程序基本原理、管道振动及噪声控制，正文后附有常用的管道参数表和模型图。

近年来，我国地铁隧道施工中地面塌陷事故频发，造成了人民生命财产的重大损失。本研究在统计分析大量地面塌陷事故案例的基础上，采用模型试验、颗粒离散元模拟和理论分析等研究手段，揭示了地铁隧道施工中管线渗漏及地层空洞失稳诱发地面塌陷的灾变机理及影响因素，建立了隧道上覆地层失稳判据及地面塌陷灾变预测模型，为地面塌陷的科学防控提供重要的理论支撑。主要研究成果如下：（1）通过对北京地铁隧道施工诱发的地面塌陷事故统计分析，明确了地层空洞和管线渗漏水是隧道施工过程中地面塌陷的主要诱发因素，并将地面塌陷按形成方式划分为3种类型。（2）空洞的存在加速了地层破坏的发展进程，空洞与隧道空间位置关系对地层破坏有重要影响，隧道正上方的空洞受隧道开挖影响最大也最易失稳诱发地面塌陷；空洞直径越大，地层失稳破坏越剧烈，瞬时性越强；空洞群的存在使地层失稳破坏速度加快，但空洞自身的破坏形式并没有因为空洞群的存在而产生太大变化。（3）管线渗漏水弱化了地层的物理力学参数，削弱了隧道上覆地层的成拱效应；随着管线渗漏水范围的扩大，即使隧道不开挖其引起的地表沉降现象也越来越明显，地表沉降值和沉降范围也随之增大；管线渗漏范围的偏移会导致地表沉降最大点和地表沉降范围的偏移，同时也会导致地表塌陷位置的偏移；管线渗漏水范围会随着管线内水压力的增大而增加，由此导致的隧道开挖后地层破坏范围也相应的增大。（4）基于突变理论，建立了城市隧道施工诱发地面塌陷的预测模型，利用该模型可计算得到隧道上覆地层厚度的临界值，并将该临界值作为地面塌陷发生与否的判据；基于预测模型给出了地面塌陷的影响因素，并分析了各因素的影响规律；理论预测结果和现场实测数据基本吻合，验证了地面塌陷预测模型的合理性。（5）基于霍克-布朗破坏准则，采用泛函突变理论建立了浅埋隧道地面塌陷的突变模型，通过理论分析计算，建立了系统的总势能函数，进而推导给出了浅埋隧道坍塌体形状曲线的解析解；基于浅埋隧道坍塌的泛函突变模型，分析了围岩参数对坍塌体形状曲线的影响规律，并提出了深、浅埋隧道临界埋深的判据。 2100433B