华南理工大学学报(自然科学版)

作者：曹洋, 施皓, 李交锋, 陶静

单位：福州大学 土木工程学院，福建 福州 350108

关键词：地铁车站,密贴下穿,振动源强,动力演变,动力有限元

基金：国家自然科学基金项目(51608127);福建省自然科学基金项目(2017J05078)

密贴下穿作为地下工程近接施工的极端情况，将引起既有结构显著的受扰变形，直接影响结构的正常服役性能。以冻结暗挖下穿运营地铁车站为研究目标，基于车辆-线路耦合动力学方法与有限元精细化建模手段进行联合仿真，建立用于模拟滨海软弱地层中垂直交叠结构密贴下穿施工的动力有限元模型，并借助对现场运营线路的实时测试加以验证。通过将密贴下穿引起的既有线不平顺转化为轮轨动力激振施加于有限元仿真模型，计算并分析了轨道结构与隧道基础间的动力传递时频特性，进而模拟了车站振动源强在地层冻结前后及新建隧道开挖贯通阶段的演变过程。结果表明：地铁线路中轮轨激振经由轨道结构各层传递至隧道基础，进而引起结构底板及侧墙相继振动，受到传递距离及方向的影响，系统动力在传递路径中连续衰减，使得隧道侧墙振动相较于轨道道床呈现较低水平，但两者响应幅值在密贴下穿开挖导致既有线不平顺增长阶段，呈现了不同程度的提升，且轨道道床增幅更为显著；地铁车站振动源强的频率分布大多集中在200 Hz以下，其中密贴施工引起线路不平顺的主要影响频段在40 Hz以内，源强在8~40 Hz之间与不平顺幅值正相关，而隧道侧墙振动在8 Hz以下的低频区域出现了放大现象。

来源：2025年第7期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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