考虑多传播介质耦合的地铁上覆建筑环境振动及路径隔振措施研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51808147
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    罗威力
  • 依托单位：
    广州大学
  • 学科分类：
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The coupling effects among multiple propagation media play a key role in evaluating subway induced over-track building vibrations and their mitigation measures. This project proposes a source-receiver model by taking account of coupling effects among train, track-tunnel, soil-mitigation device, and building. The train is simulated by a 3D multi-body model, the track-tunnel system is modeled by 2.5D FEM approach, the soil-mitigation device system by 2.5D FE-PML approach, and the building by resource to 3D FEM method. The wave propagation mechanism among multiple propagation media is revealed, and the influence of the coupling effects is analyzed. Expanded Polystyrene (EPS) geofoam is chosen as a wave-absorption material, and its static and dynamic material constants are obtained through laboratory tests. EPS geofoam is latter adopted as a replacement of underground soil and a portion of soil surrounding a pile, serving as a propagation mitigation measure. The efficiency of the mitigation measure is assessed and optimized by the proposed source-receiver model as well as in-situ test. A field test is also conducted in Guangzhou for validating the source-receiver model and for assessing the performance of the mitigation measure. Results of this project lay a solid theoretical foundation for the development and design of new over-track building and of new subway underneath existing building.
多传播介质的耦合作用是认识地铁列车运行引起的弹性振动波从地铁波源到上覆建筑物接受点的传递机理、评估与优化路径隔振措施的关键科学问题。本研究以地铁上覆建筑的环境振动问题为研究对象，考虑列车、轨道－道床－隧道体系、地层－隔振装置体系、建筑物等传播介质的耦合作用，融合3D多体动力学、2.5D FE-PML方法、3D FEM方法，建立弹性波从波源传递到接受点的全过程数值模拟方法，揭示弹性波在各种传播介质的传递机理，分析各种耦合作用的影响；开展室内试验确定EPS土工泡沫的物理常数和动力学参数，提出EPS土工泡沫换填垫层土体、桩周局部土体的路径隔振措施，采用数值方法、现场足尺模型试验进行评估与优化；选取典型工程，验证多传播介质耦合作用下的地铁振动波全过程传播数值模拟方法，检验隔振措施的实践效果，为我国下穿地铁建筑物以及地铁上盖建筑物的开发和设计提供十分有价值的理论指导。

结项摘要

通过考虑列车、轨道－道床－隧道体系、地层－隔振装置体系、建筑物等传播介质的耦合作用，建立了2.5D FE-PML二步法研究道路交通引起的振动和2.5D FE-PML子结构法研究道路铁路交通引起的振动，揭示弹性波在各种传播介质的传递机理，并进行了现场试验验证；通过开展动三轴试验和共振桩试验，确定陶粒-砂与橡胶-砂力学混凝物的动力学参数；通过开展足尺屏障试验，分析陶粒、砂、橡胶回填材料的隔振响应，并通过数值模拟试验分析了不同配比的混合物的减振效果；通过开展桩基换填土体隔振措施的足尺试验，分析陶粒、砂、橡胶作为换填材料的隔振效果；针对具体的工程应用项目，提出了桩周局部土体与建筑物基础换填隔振材料的路径隔振措施，并进行了振动试验与深化设计；通过开展现场桩周局部土体换填隔振材料试验，并开展了该措施的减振降噪效果评估。研究成果直接指导工程实际，为我国下穿地铁建筑物以及地铁上盖建筑物的开发和设计提供十分有价值的理论指导。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
A novel experience-based learning algorithm for structural damage identification: simulation and experimental verification
一种新颖的基于经验的结构损伤识别学习算法：仿真与实验验证
  • DOI：
    10.1080/0305215x.2019.1668935
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    Engineering Optimization
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Zheng Tongyi;Luo Weili;Hou Rongrong;Lu Zhongrong;Cui Jie
  • 通讯作者：
    Cui Jie
Seismic performance of lead-filled steel tube damper: Laboratory test, parameter identification and application
铅钢管阻尼器抗震性能：室内试验、参数辨识及应用
  • DOI：
    10.1016/j.engstruct.2020.110764
  • 发表时间：
    2020-09
  • 期刊：
    Engineering Structures
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Weili Luo;Hongtao Li;Yun Zhou;Huanzhao Zhou
  • 通讯作者：
    Huanzhao Zhou
Nonlinear identification of Bouc-Wen hysteretic parameters using improved experience-based learning algorithm
使用改进的基于经验的学习算法非线性识别 Bouc-Wen 迟滞参数
  • DOI：
    10.12989/sem.2020.76.1.101
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Structural Engineering and Mechanics
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Luo Weili;Zheng Tongyi;Tong Huawei;Zhou Yun;Lu Zhongrong
  • 通讯作者：
    Lu Zhongrong
Parameter identification of Bouc–Wen type models using a modified experience-based learning algorithm
使用改进的基于经验的学习算法对 Bouc-Wen 型模型进行参数识别
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Engineering Optimization
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Weili Luo;Tongyi Zheng;Huawei Tong;Chao Zhang;Zhongrong Lu
  • 通讯作者：
    Zhongrong Lu
基于Arias烈度维度扩展概念下十字异形、方形桩屏障隔振作用对比研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    史海鸥;张希;林本海;罗威力;罗信伟
  • 通讯作者：
    罗信伟

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其他文献

高架复合道路交通噪声的动态模拟及特征分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    噪声与振动控制
  • 影响因子：
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  • 作者：
    邹竞芳;蔡铭;王璐;罗威力
  • 通讯作者：
    罗威力
高架道路交通噪声动态模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    环境科学与技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡铭;李锋;罗威力;刘济科
  • 通讯作者：
    刘济科
矩形截面隧道交通噪声计算机仿真
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    振动与冲击
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    罗威力;蔡铭;刘济科
  • 通讯作者：
    刘济科
城市环境噪声模拟与评估系统——“中大声图”的研究与应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中山大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李锋;罗威力;王大蕾;陈志斌
  • 通讯作者：
    陈志斌

其他文献

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罗威力的其他基金

地铁隧道上覆建筑物振动传播机理与振震双控技术研究
  • 批准号：
    52178323
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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